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
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 1,14 kWẆ = 0,6 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 1,14 kW enquanto seu compressor consome 0,6 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 1,14 kWẆ = 0,6 kW
COPR =
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3500 kJQL​ = 2275 kJW

Uma máquina térmica recebe 3500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2275 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3500 kJQL = 2275 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 700 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 700 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 40 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 7 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 40 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 10,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 10,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 22 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 22 °CTL = 7 °CηII = 40%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. COPR = 1,9
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 69,88 %
  4. 4. Q̇H = 7,909 kW
  5. 5. COPmax = 8,94
  6. 6. Ẇ = 1,334 kW

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