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​ = 3200 kJQL​ = 1920 kJW

Uma máquina térmica recebe 3200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1920 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3200 kJQL = 1920 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 15,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3 entrega 15,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1718 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3500 kJ de calor de um reservatório a 375 °C e rejeita 1718 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 375 °CQH = 3500 kJQL = 1718 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 575 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 575 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 575 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

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

TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Ẇ = 5,167 kW
  3. 3. TL = 45 °C
  4. 4. ηmax = 65,44 %
  5. 5. Ẇmin = 0,5393 kW
  6. 6. COPmax = 4,512

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