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 = 200 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 200 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4900 kJQL​ = 3430 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3430 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4900 kJQL = 3430 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 800 kJQL​ = 252 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 800 kJ de calor de um reservatório a 675 °C e rejeita 252 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 675 °CQH = 800 kJQL = 252 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 325 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 325 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 1200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 325 °CTL = 20 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 4 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 606,1 MW
  2. 2. W = 1470 kJ
  3. 3. TL = 25,52 °C
  4. 4. Wmax = 611,9 kJ
  5. 5. COPmax = 16,29
  6. 6. Ẇmin = 0,79 kW

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