Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 2200 kJ de calor de un foco caliente y cede 1210 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 600 MW con un rendimiento térmico del 35 %. Halla el calor Q̇_L cedido por unidad de tiempo al agua de refrigeración.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 350 °C y cede calor al ambiente a 40 °C. Su rendimiento térmico real es del 27 %. 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 475 °C y un foco frío a 35 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible η_max.

Un frigorífico mantiene su compartimento a 2 °C en una cocina a 32 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 1,5 kW. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.

Dos máquinas de Carnot trabajan en serie. La máquina A recibe calor de un foco a 1000 °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 20 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla T_m en °C.