Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 10,08 kW mientras su compresor consume 2,4 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una máquina térmica absorbe 4600 kJ de calor de un foco caliente y cede 2990 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 1600 kJ de calor de un foco a 725 °C y cede 486 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 650 °C y un foco frío a 35 °C. Absorbe 4000 kJ de calor. Halla el trabajo máximo W_max que podría producir.

Un frigorífico mantiene su compartimento a -18 °C en una cocina a 25 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 1,5 kW. Halla el máximo coeficiente de rendimiento posible COP_max.

Una máquina térmica de Carnot recibe 80 kW de calor de un foco a 1000 °C y cede calor al ambiente a 27 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -15 °C y que también cede calor al ambiente a 27 °C. Halla el calor Q̇_L extraído por unidad de tiempo del congelador.