Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 2800 kJ de calor de un foco caliente y cede 1960 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 400 MW con un rendimiento térmico del 30 %. Halla el calor Q̇_L cedido por unidad de tiempo al agua de refrigeración.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 2100 kJ de calor de un foco a 300 °C y cede 1001 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 300 °C y cede calor al ambiente a 15 °C. Su rendimiento térmico real es del 20 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Un frigorífico mantiene su compartimento a 5 °C en una cocina a 25 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 0,5 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.

Una máquina térmica toma 900 kJ de calor de un foco a 400 °C, produce 306 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 15 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.