1.Fácil
Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2320 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.
QH = 2900 kJQL = 2320 kJ
η = %
Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas
2.Fácil
Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 3,8 kW enquanto seu compressor consome 2 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.
Q̇L = 3,8 kWẆ = 2 kW
COPR =
3.Média
Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 525 °C e um reservatório frio a 40 °C. Ela recebe 4200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.
TH = 525 °CTL = 40 °CQH = 4200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 1400 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.
TH = 750 °CTL = 5 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório a 800 °C, produz 850 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 30 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.
TH = 800 °CTL = 30 °CQH = 1700 kJW = 850 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Uma máquina térmica de Carnot recebe 120 kW de calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -5 °C e também rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.
TH = 750 °CT0 = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW
Gabarito
- 1. η = 20 %
- 2. COPR = 1,9
- 3. Wmax = 2552 kJ
- 4. Wmax = 1019 kJ
- 5. Sgen = 1,22 kJ/K
- 6. Q̇L = 918,3 kW
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