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​ = 2,56 kWẆ = 0,8 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 2,56 kW enquanto seu compressor consome 0,8 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 2,56 kWẆ = 0,8 kW
COPR =
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 675 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 675 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 675 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 550 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1200 kJQL​ = 756 kJW = 444 kJ

Uma máquina térmica recebe 1200 kJ de calor de um reservatório a 350 °C, produz 444 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 20 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 350 °CTL = 20 °CQH = 1200 kJW = 444 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. COPR = 3,2
  2. 2. Q̇H = 3333 MW
  3. 3. ηmax = 68,03 %
  4. 4. ηmax = 63,78 %
  5. 5. Sgen = 0,6532 kJ/K
  6. 6. COPmax = 4,603

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