Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 4,03 kW enquanto seu compressor consome 1,3 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 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 56%. 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 4 °C retirando 3 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor.

Uma máquina térmica recebe 3100 kJ de calor de um reservatório a 850 °C, produz 1612 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 10 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada S_gen por ciclo.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 190 kW de calor de uma fonte a 550 °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.