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​ = 2600 kJQL​ = 1950 kJW

Uma máquina térmica recebe 2600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1950 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2600 kJQL = 1950 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4300 kJQL​ = 2580 kJW

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2580 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4300 kJQL = 2580 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 38%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 700 °C e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Sua eficiência térmica real é 38%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 700 °CTL = 35 °Cη = 38%
ηII = %
4.Média
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1054 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3000 kJ de calor de um reservatório a 675 °C e rejeita 1054 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 675 °CQH = 3000 kJQL = 1054 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 500 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1750 kJW = 750 kJ

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório a 500 °C, produz 750 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 40 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 500 °CTL = 40 °CQH = 2500 kJW = 750 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 9 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηII = 55,61 %
  4. 4. TL = 59,97 °C
  5. 5. Sgen = 2,355 kJ/K
  6. 6. COPmax = 14,66

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