Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 9 kW mientras su compresor consume 2,5 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 400 MW con un rendimiento térmico del 40 %. Halla el calor Q̇_L cedido por unidad de tiempo al agua de refrigeración.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 4000 kJ de calor de un foco a 650 °C y cede 1314 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 250 °C y un foco frío a 10 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible η_max.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 550 °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 producen el mismo trabajo. Halla T_m en °C.

Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 0 °C, y aporta 9 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.