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​ = 4800 kJQL​ = 2880 kJW

Uma máquina térmica recebe 4800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2880 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4800 kJQL = 2880 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 8,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,9 entrega 8,5 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,9Q̇H = 8,5 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 3700 kJQL​ = 1322 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3700 kJ de calor de um reservatório a 575 °C e rejeita 1322 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 575 °CQH = 3700 kJQL = 1322 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 3400 kJQL​ = 897 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3400 kJ de calor de um reservatório a 800 °C e rejeita 897 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 800 °CQH = 3400 kJQL = 897 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 300 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4700 kJQL​ = 3384 kJW = 1316 kJ

Uma máquina térmica recebe 4700 kJ de calor de um reservatório a 300 °C, produz 1316 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 4700 kJW = 1316 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 6,765 kW
  3. 3. TL = 29,89 °C
  4. 4. TL = 9,972 °C
  5. 5. Sgen = 2,781 kJ/K
  6. 6. COPmax = 11,31

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