Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Una máquina térmica absorbe 3000 kJ de calor de un foco caliente y cede 1650 kJ a un foco frío en cada ciclo. Halla el trabajo neto W que produce por ciclo.

Una central eléctrica entrega una potencia neta de 100 MW con un rendimiento térmico del 38 %. Halla el calor aportado por unidad de tiempo Q̇_H por el combustible.

Una máquina térmica funciona entre un foco caliente a 275 °C y un foco frío a 20 °C. Halla el máximo rendimiento térmico posible η_max.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 450 °C y cede calor al ambiente a 40 °C. Su rendimiento térmico real es del 23 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Un frigorífico mantiene su compartimento a -25 °C en una cocina a 30 °C, extrayendo calor del compartimento a razón de 2,5 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 25 °C. Ambas máquinas tienen el mismo rendimiento térmico. Halla T_m en °C.