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​ = 3,6 kWẆ = 0,9 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 3,6 kW enquanto seu compressor consome 0,9 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 3,6 kWẆ = 0,9 kW
Q̇H = kW
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 50 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 50 MWη = 30%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 4900 kJQL​ = 1988 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4900 kJ de calor de um reservatório a 400 °C e rejeita 1988 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 400 °CQH = 4900 kJQL = 1988 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 500 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 386 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1000 kJ de calor de um reservatório a 500 °C e rejeita 386 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 500 °CQH = 1000 kJQL = 386 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 1 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 4,5 kW
  2. 2. Q̇L = 116,7 MW
  3. 3. TL = −0,04343 °C
  4. 4. TL = 25,29 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,559 kW
  6. 6. COPmax = 4,512

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