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​ = 3500 kJQL​ = 1925 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1925 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3500 kJQL = 1925 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 9,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,6 entrega 9,5 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,6Q̇H = 9,5 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 725 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 5 °C retirando 1 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 5 °CTH = 25 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 11,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a 5 °C. Seu COP real é 35% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = 5 °CηII = 35%Q̇H = 11,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 1 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1575 kJ
  2. 2. Q̇L = 6,861 kW
  3. 3. ηmax = 69,13 %
  4. 4. Q̇H = 1,072 kW
  5. 5. Ẇ = 4,131 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2216 kW

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