Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 3300 kJ de calor de un foco caliente y cede 1980 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 0,9 kW mientras su compresor consume 0,2 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COP_R.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 625 °C y un foco frío a 25 °C. Absorbe 2300 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 800 °C y cede calor al ambiente a 35 °C. Su rendimiento térmico real es del 43 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Una máquina térmica toma 2200 kJ de calor de un foco a 450 °C, produce 880 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 35 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.

Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 0 °C, y aporta 14 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.