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 = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 55%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 55%
Q̇H = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 15,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,8 entrega 15,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,8Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 800 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 800 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 20 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 8 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 20 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 350 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4000 kJQL​ = 3000 kJW = 1000 kJ

Uma máquina térmica recebe 4000 kJ de calor de um reservatório a 350 °C, produz 1000 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 40 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 350 °CTL = 40 °CQH = 4000 kJW = 1000 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 25 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 25 °CTL = 5 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 1818 MW
  2. 2. Ẇ = 3,229 kW
  3. 3. ηmax = 72,22 %
  4. 4. Q̇H = 8,462 kW
  5. 5. Sgen = 3,161 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,2517 kW

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