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
casaar externoHPQ̇H​ = 20 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 2,6 entrega 20 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 2,6Q̇H = 20 kW
Q̇L = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2500 kJQL​ = 1500 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1500 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2500 kJQL = 1500 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1418 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3500 kJ de calor de um reservatório a 475 °C e rejeita 1418 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 475 °CQH = 3500 kJQL = 1418 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 425 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 425 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 425 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 12,31 kW
  2. 2. W = 1000 kJ
  3. 3. TL = 29,96 °C
  4. 4. ηmax = 59,44 %
  5. 5. Ẇmin = 0,6912 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,7757 kW

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