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​ = 1000 kJQL​ = 650 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 650 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1000 kJQL = 650 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 35%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 49%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 49%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 750 °CTL = 30 °Cη = 49%
ηII = %
4.Média
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 2 °C retirando 5,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 2 °CTH = 20 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 2,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 350 kJ
  2. 2. Q̇H = 2857 MW
  3. 3. ηII = 69,63 %
  4. 4. Q̇H = 5,86 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,4938 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,5235 kW

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