Hoja de ejercicios de Máquinas térmicas y frigoríficas con soluciones

Un frigorífico extrae calor de su espacio frío a razón de 1,76 kW mientras su compresor consume 0,4 kW de potencia. Halla el calor Q̇_H que cede por unidad de tiempo a la cocina.

Una bomba de calor con un coeficiente de eficiencia de 3,8 aporta 15 kW de calor a una casa. Halla el calor Q̇_L que toma por unidad de tiempo del aire exterior.

Una máquina térmica recibe calor de un foco a 450 °C y cede calor al ambiente a 15 °C. Su rendimiento térmico real es del 45 %. Halla su rendimiento exergético (de segundo principio) η_II, el cociente entre el rendimiento real y el de Carnot.

Una máquina térmica reversible (de Carnot) toma 5000 kJ de calor de un foco a 750 °C y cede 1433 kJ por ciclo. Halla la temperatura T_L del foco frío en °C.

Una bomba de calor mantiene una casa a 21 °C mientras fuera hay 7 °C, y aporta 14 kW de calor a la casa. Halla la potencia mínima de accionamiento Ẇ_min.

Una máquina térmica toma 4000 kJ de calor de un foco a 700 °C, produce 2000 kJ de trabajo y cede el resto a un foco a 10 °C, por ciclo. Halla la entropía total generada S_gen por ciclo.