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 = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,8 entrega 12 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,8Q̇H = 12 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 900 kJQL​ = 337 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 900 kJ de calor de um reservatório a 550 °C e rejeita 337 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 550 °CQH = 900 kJQL = 337 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 725 °CTL​ = ?EQH​ = 4200 kJQL​ = 1234 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4200 kJ de calor de um reservatório a 725 °C e rejeita 1234 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 725 °CQH = 4200 kJQL = 1234 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 1 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 350 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4900 kJQL​ = 2744 kJW = 2156 kJ

Uma máquina térmica recebe 4900 kJ de calor de um reservatório a 350 °C, produz 2156 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 10 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 350 °CTL = 10 °CQH = 4900 kJW = 2156 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 3333 MW
  2. 2. Q̇L = 8,842 kW
  3. 3. TL = 35,07 °C
  4. 4. TL = 20,12 °C
  5. 5. COPmax = 9,172
  6. 6. Sgen = 1,828 kJ/K

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