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
casaar externoHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 2,7 entrega 18,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 2,7Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1400 kJQL​ = 1120 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1120 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1400 kJQL = 1120 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 425 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 900 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 425 °C e um reservatório frio a 35 °C. Ela recebe 900 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 425 °CTL = 35 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 550 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 18 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 18 kW de calor a um sistema de aquecimento a 22 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 22 °CTL = -5 °CηII = 55%Q̇H = 18 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 6,852 kW
  2. 2. W = 280 kJ
  3. 3. Wmax = 502,8 kJ
  4. 4. ηmax = 65,6 %
  5. 5. COPmax = 9,172
  6. 6. Ẇ = 2,994 kW

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