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 = 500 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 500 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3000 kJQL​ = 2250 kJW

Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2250 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3000 kJQL = 2250 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -30 °C retirando 2,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -30 °CTH = 28 °CQ̇L = 2,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 375 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 700 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 375 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 700 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 375 °CTL = 10 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 1667 MW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Q̇H = 3,096 kW
  4. 4. Wmax = 394,2 kJ
  5. 5. COPmax = 9,898
  6. 6. Ẇmin = 1,044 kW

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