Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇_H pelo combustível.

Uma máquina térmica recebe 1000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 750 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -18 °C retirando 1 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 recebe calor de uma fonte a 800 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 47%. Encontre sua eficiência de segunda lei η_II, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 500 °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 20 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre T_m em °C.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 90 kW de calor de uma fonte a 1000 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -10 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é retirado do freezer.