Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 5,75 kW mientras su compresor consume 2,3 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COP_R.

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 4,93 kW mientras su compresor consume 1,7 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 650 °C y cede calor al ambiente a 40 °C. Su rendimiento térmico real es del 50 %. 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 800 °C y un foco frío a 30 °C. Absorbe 4200 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 900 °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 40 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla T_m en °C.

Un frigorífico mantiene su compartimento a 4 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 2,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.