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​ = 2000 kJQL​ = 1500 kJW

Uma máquina térmica recebe 2000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1500 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2000 kJQL = 1500 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 11,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,7 entrega 11,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,7Q̇H = 11,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -20 °C retirando 9 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -20 °CTH = 25 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 30%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 450 °C e rejeita calor para o ambiente a 15 °C. Sua eficiência térmica real é 30%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 450 °CTL = 15 °Cη = 30%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 2,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = 5 °CQ̇L = 2,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Ẇ = 2,447 kW
  3. 3. Q̇H = 10,6 kW
  4. 4. ηII = 49,87 %
  5. 5. COPmax = 5,274
  6. 6. COPmax = 11,13

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