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​ = 16,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,1 entrega 16,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,1Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1900 kJQL​ = 1045 kJW

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1045 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1900 kJQL = 1045 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 450 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 450 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 375 °CTL​ = ?EQH​ = 3100 kJQL​ = 1498 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3100 kJ de calor de um reservatório a 375 °C e rejeita 1498 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 375 °CQH = 3100 kJQL = 1498 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 9,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 9,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a -10 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 40%Q̇H = 9,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 4,024 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 60,84 %
  4. 4. TL = 40,05 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,4134 kW
  6. 6. Ẇ = 2,43 kW

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