Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1950 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 4,5 kW enquanto seu compressor consome 1,8 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COP_R.

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 350 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Sua eficiência térmica real é 21%. 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 -5 °C retirando 2 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇_H com que ele rejeita calor.

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COP_max.

Uma bomba de calor entrega 12 kW de calor a um sistema de aquecimento a 21 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 45% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.