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​ = 2300 kJQL​ = 1610 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1610 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1610 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 5000 kJQL​ = 3250 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 5000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3250 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 5000 kJQL = 3250 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 4200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 250 °CTL = 10 °CQH = 4200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 300 °CTL​ = ?EQH​ = 2100 kJQL​ = 1092 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2100 kJ de calor de um reservatório a 300 °C e rejeita 1092 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 300 °CQH = 2100 kJQL = 1092 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °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 = -18 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 800 °CT0​ = 27 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 60 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 60 kW de calor de uma fonte a 800 °C e rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -15 °C e também rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 800 °CT0 = 27 °CTL = -15 °CQ̇H = 60 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 690 kJ
  2. 2. W = 1750 kJ
  3. 3. Wmax = 1927 kJ
  4. 4. TL = 24,89 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,6584 kW
  6. 6. Q̇L = 265,6 kW

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