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​ = 2900 kJQL​ = 1740 kJW

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1740 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2900 kJQL = 1740 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3400 kJQL​ = 2210 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2210 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3400 kJQL = 2210 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 28%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 400 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 28%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 400 °CTL = 25 °Cη = 28%
ηII = %
4.Média
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 800 kJQL​ = 380 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 800 kJ de calor de um reservatório a 375 °C e rejeita 380 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 375 °CQH = 800 kJQL = 380 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 2 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 4 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. W = 1190 kJ
  3. 3. ηII = 50,26 %
  4. 4. TL = 34,72 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,2237 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2047 kW

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