Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma máquina térmica recebe 2000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1200 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 1,44 kW enquanto seu compressor consome 0,6 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COP_R.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 550 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 26%. 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 325 °C e um reservatório frio a 40 °C. Ela recebe 3500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho W_max que ela poderia produzir.

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 8 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COP_max.

Uma máquina térmica de Carnot recebe 160 kW de calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -15 °C e também rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇_L com que o calor é retirado do freezer.