Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,1 entrega 13,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 11,02 kW enquanto seu compressor consome 2,9 kW de potência. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Sua eficiência térmica real é 52%. 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. Encontre o maior rendimento térmico possível η_max.

Uma bomba de calor entrega 12,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a 0 °C. Seu COP real é 60% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 650 °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.