Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 500 MW con un rendimiento térmico del 38 %. Halla el calor Q̇_L cedido por unidad de tiempo al agua de refrigeración.

Una máquina térmica absorbe 1600 kJ de calor de un foco caliente y cede 1200 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 500 °C y cede calor al ambiente a 30 °C. Su rendimiento térmico real es del 36 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 700 °C y un foco frío a 15 °C. Absorbe 3000 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay -10 °C, y aporta 6 kW de calor a la casa. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.

Un frigorífico mantiene su compartimento a -25 °C en una cocina a 28 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 5 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.