Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 3700 kJ de calor de un foco caliente y cede 2220 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 2,5 kW mientras su compresor consume 1 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 750 °C y un foco frío a 25 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible η_max.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 4900 kJ de calor de un foco a 475 °C y cede 1822 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 5 °C, y aporta 9 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.

Una máquina térmica de Carnot recibe 10 kW de calor de un foco a 900 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -25 °C y que también cede calor al ambiente a 25 °C. Halla el calor Q̇_L extraído por unidad de tiempo del congelador.