Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 7,68 kW mientras su compresor consume 2,4 kW de potencia. Halla su coeficiente de eficiencia COP_R.

Una máquina térmica absorbe 1000 kJ de calor de un foco caliente y cede 600 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 500 kJ de calor de un foco a 375 °C y cede 222 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -20 °C extrayendo 5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 20 °C. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo.

Una máquina térmica de Carnot recibe 100 kW de calor de un foco a 950 °C y cede calor al ambiente a 20 °C. Todo su trabajo acciona un frigorífico de Carnot que extrae calor de un congelador a -30 °C y que también cede calor al ambiente a 20 °C. Halla el calor Q̇_L extraído por unidad de tiempo del congelador.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 750 °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 25 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla T_m en °C.