Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,6 entrega 9,5 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇_L com que ela retira calor do ar externo.

Uma máquina térmica recebe 2100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1365 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 550 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 36%. Encontre sua eficiência de segunda lei η_II, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -5 °C retirando 8,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor.

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COP_max.

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1100 °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 25 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre T_m em °C.