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
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 200 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 200 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 200 MWη = 38%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4500 kJQL​ = 3150 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3150 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4500 kJQL = 3150 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 45%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 45%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 750 °CTL = 40 °Cη = 45%
ηII = %
4.Média
TH​ = 575 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 575 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 575 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 4 °CQ̇L = 5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 326,3 MW
  2. 2. W = 1350 kJ
  3. 3. ηII = 64,85 %
  4. 4. ηmax = 67,21 %
  5. 5. COPmax = 9,898
  6. 6. Ẇmin = 0,6652 kW

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