Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 200 MW con un rendimiento térmico del 25 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇_H por el combustible.

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 2,9 aporta 19 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇_L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 250 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible η_max.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 800 °C y cede calor al ambiente a 25 °C. Su rendimiento térmico real es del 40 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 600 °C y cede calor a un foco intermedio a la temperatura T_m. La máquina B toma todo ese calor y cede calor a un foco a 20 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla T_m en °C.

Una bomba de calor mantiene una casa a 20 °C mientras fuera hay 0 °C, y aporta 6 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.