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 = 100 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 100 MW com eficiência térmica de 50%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 100 MWη = 50%
Q̇L = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 14,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,2 entrega 14,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,2Q̇H = 14,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 250 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 40 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 10 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 40 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
650 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 650 °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 30 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 650 °CTL = 30 °C
Tm = °C
6.Difícil
850 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 850 °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 20 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 850 °CTL = 20 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 100 MW
  2. 2. Ẇ = 3,452 kW
  3. 3. ηmax = 45,88 %
  4. 4. Q̇H = 11,3 kW
  5. 5. Tm = 255,9 °C
  6. 6. Tm = 300,7 °C

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