Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 3,69 kW mientras su compresor consume 0,9 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una máquina térmica absorbe 1700 kJ de calor de un foco caliente y cede 935 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla su rendimiento térmico η.

Un frigorífico reversible mantiene una cámara fría a -25 °C extrayendo 7,5 kW de calor, y cede calor al ambiente a 35 °C. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 400 °C y cede calor al ambiente a 30 °C. Su rendimiento térmico real es del 38 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

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 10 °C. Ambas máquinas producen el mismo trabajo. Halla T_m en °C.

Una máquina térmica toma 1600 kJ de calor de un foco a 300 °C, produce 608 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 25 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.