Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas

Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3900 kJQL​ = 2730 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2730 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4400 kJQL​ = 3080 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3080 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 326 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1000 kJ de calor de um reservatório a 625 °C e rejeita 326 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 625 °CQH = 1000 kJQL = 326 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 2300 kJQL​ = 760 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2300 kJ de calor de um reservatório a 675 °C e rejeita 760 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 675 °CQH = 2300 kJQL = 760 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 9 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 30% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = 10 °CηII = 30%Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 400 °CT0​ = 30 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 180 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 180 kW de calor de uma fonte a 400 °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 Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 400 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1170 kJ
  2. 2. W = 1320 kJ
  3. 3. TL = 19,65 °C
  4. 4. TL = 40,15 °C
  5. 5. Ẇ = 4,114 kW
  6. 6. Q̇L = 567,6 kW

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