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​ = 600 kJQL​ = 420 kJW

Uma máquina térmica recebe 600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 420 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 600 kJQL = 420 kJ
η = %
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,7 kWẆ = 1,5 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 5,7 kW enquanto seu compressor consome 1,5 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 5,7 kWẆ = 1,5 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 900 kJQL​ = 338 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 900 kJ de calor de um reservatório a 600 °C e rejeita 338 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 600 °CQH = 900 kJQL = 338 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 450 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 450 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 12,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a 5 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 19 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 50% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = -5 °CηII = 50%Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇H = 7,2 kW
  3. 3. TL = 54,77 °C
  4. 4. ηmax = 58,77 %
  5. 5. Ẇ = 3,929 kW
  6. 6. Ẇ = 3,241 kW

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