Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma máquina térmica recebe 5000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3500 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

Uma máquina térmica recebe 3200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2560 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 800 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 55%. Encontre sua eficiência de segunda lei η_II, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 625 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho W_max que ela poderia produzir.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 100 kW de calor de uma fonte a 950 °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 0 °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 mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COP_max.