Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,5 entrega 4 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇_L com que ela retira calor do ar externo.

Uma máquina térmica recebe 1000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 800 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -10 °C retirando 3 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor.

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 575 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 900 kJ de calor. Encontre o maior trabalho W_max que ela poderia produzir.

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1050 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura T_m. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 30 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre T_m em °C.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 150 kW de calor de uma fonte a 900 °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 -5 °C e também rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é retirado do freezer.