Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 2600 kJ de calor de un foco caliente y cede 1950 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 4,8 aporta 9 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇_L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2700 kJ de calor de un foco a 750 °C y cede 787 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 900 °C y cede calor al ambiente a 10 °C. Su rendimiento térmico real es del 30 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Una máquina térmica toma 4300 kJ de calor de un foco a 350 °C, produce 1505 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 40 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.

Un frigorífico mantiene su compartimento a -10 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 3,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.