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​ = 2900 kJQL​ = 1740 kJW

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1740 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2900 kJQL = 1740 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 14,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,9 entrega 14,5 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,9Q̇H = 14,5 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = ?EQH​ = 2700 kJQL​ = 1207 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2700 kJ de calor de um reservatório a 450 °C e rejeita 1207 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 450 °CQH = 2700 kJQL = 1207 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 250 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
750 °CTm​ = ?10 °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 10 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 750 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 11,54 kW
  3. 3. TL = 50,12 °C
  4. 4. ηmax = 44,92 %
  5. 5. Ẇmin = 0,5117 kW
  6. 6. Tm = 380 °C

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