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
casaar externoHPQ̇H​ = 14,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,3 entrega 14,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,3Q̇H = 14,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2700 kJQL​ = 2025 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2025 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2700 kJQL = 2025 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 575 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 575 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 575 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 700 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3500 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 700 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 3500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 700 °CTL = 15 °CQH = 3500 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 6,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 6,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a -10 °C. Seu COP real é 60% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 60%Q̇H = 6,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 3,372 kW
  2. 2. W = 675 kJ
  3. 3. ηmax = 64,85 %
  4. 4. Wmax = 2464 kJ
  5. 5. Ẇ = 1,109 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2558 kW

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