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
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 3,45 kWẆ = 2,3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 3,45 kW enquanto seu compressor consome 2,3 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 3,45 kWẆ = 2,3 kW
COPR =
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 300 MW com eficiência térmica de 42%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 300 MWη = 42%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 30 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -5 °C retirando 10 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 27%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 600 °C e rejeita calor para o ambiente a 15 °C. Sua eficiência térmica real é 27%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 600 °CTL = 15 °Cη = 27%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. COPR = 1,5
  2. 2. Q̇L = 414,3 MW
  3. 3. Q̇H = 11,31 kW
  4. 4. ηII = 40,3 %
  5. 5. Ẇmin = 1,023 kW
  6. 6. COPmax = 5,274

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