Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 2,64 kW enquanto seu compressor consome 0,6 kW de potência. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 10,15 kW enquanto seu compressor consome 2,9 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COP_R.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 450 °C e rejeita calor para o ambiente a 15 °C. Sua eficiência térmica real é 30%. Encontre sua eficiência de segunda lei η_II, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3600 kJ de calor de um reservatório a 275 °C e rejeita 2089 kJ por ciclo. Encontre a temperatura T_L do reservatório frio em °C.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 30 kW de calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -20 °C e também rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é retirado do freezer.

Uma bomba de calor entrega 13 kW de calor a um sistema de aquecimento a 22 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 35% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.