Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 3500 kJ de calor de un foco caliente y cede 2275 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 500 MW con un rendimiento térmico del 33 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇_H por el combustible.

Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -25 °C extrayendo 2 kW de calor, y cede calor al ambiente a 28 °C. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 450 °C y un foco frío a 40 °C. Absorbe 1000 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Una máquina térmica de Carnot recibe 200 kW de calor de un foco a 800 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -5 °C y que también cede calor al ambiente a 25 °C. Halla el calor Q̇_L extraído por unidad de tiempo del congelador.

Un frigorífico mantiene su compartimento a -18 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 4,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.