Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 5,7 kW enquanto seu compressor consome 1,5 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COP_R.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 4,25 kW enquanto seu compressor consome 1,7 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 850 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 41%. Encontre sua eficiência de segunda lei η_II, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2400 kJ de calor de um reservatório a 450 °C e rejeita 1106 kJ por ciclo. Encontre a temperatura T_L do reservatório frio em °C.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 60 kW de calor de uma fonte a 800 °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 -25 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é retirado do freezer.

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 850 °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 40 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre T_m em °C.