Mínima eficiencia para congelar el líquido de un cilindro diatérmano

Un cilindro diatérmano vertical, dotado de un émbolo también diatérmano, de masa despreciable y que puede deslizar libremente, está en equilibrio con el ambiente a t₀ = 15 °C y P₀ = 1 bar y contiene 0,002 m³ de un líquido subenfriado.

• Calcular la mínima eficiencia de una máquina frigorífica capaz de congelar todo el líquido del cilindro en 10 min consumiendo una potencia máxima de 500 W y operando con el ambiente como foco caliente.
• Dibujar previamente el proceso seguido en un diagrama P-v. 

A 1 bar, la temperatura de saturación es −5 °C. A −5 °C, el calor latente de fusión es l_f = 350 kJ/kg. v^L = 10⁻³ m³/kg; c^L_p = 10 kJ/kg·K, que pueden considerarse constantes en las condiciones del problema.

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