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​ = 3120 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3120 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3900 kJQL = 3120 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 150 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 150 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 150 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 1400 kJQL​ = 800 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1400 kJ de calor de um reservatório a 275 °C e rejeita 800 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 275 °CQH = 1400 kJQL = 800 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -30 °C retirando 1,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 780 kJ
  2. 2. Q̇H = 600 MW
  3. 3. TL = 40,08 °C
  4. 4. Q̇H = 1,901 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,9995 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,7105 kW

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