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​ = 4700 kJQL​ = 2820 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2820 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4700 kJQL = 2820 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3700 kJQL​ = 2590 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2590 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2590 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 550 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 40%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 450 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 40%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 450 °CTL = 40 °Cη = 40%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 600 °CT0​ = 20 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 40 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 40 kW de calor de uma fonte a 600 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a 0 °C e também rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 600 °CT0 = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 40 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1880 kJ
  2. 2. W = 1110 kJ
  3. 3. ηmax = 61,96 %
  4. 4. ηII = 70,55 %
  5. 5. Ẇmin = 0,05393 kW
  6. 6. Q̇L = 362,9 kW

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