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 = 750 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 750 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 750 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 16 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,2 entrega 16 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3,2Q̇H = 16 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 40 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -30 °C retirando 1,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -30 °CTH = 40 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -5 °C retirando 7,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -5 °CTH = 28 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 950 °CT0​ = 25 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 50 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 50 kW de calor de uma fonte a 950 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -5 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 950 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 50 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
750 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 750 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 15 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 750 °CTL = 15 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 2500 MW
  2. 2. Ẇ = 5 kW
  3. 3. Q̇H = 1,932 kW
  4. 4. Q̇H = 8,423 kW
  5. 5. Q̇L = 338 kW
  6. 6. Tm = 382,5 °C

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