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​ = 11,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,6 entrega 11,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,6Q̇H = 11,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 3,36 kWẆ = 2,1 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 3,36 kW enquanto seu compressor consome 2,1 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 3,36 kWẆ = 2,1 kW
COPR =
3.Média
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 2 °C retirando 8,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 2 °CTH = 20 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 5000 kJQL​ = 1621 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 5000 kJ de calor de um reservatório a 600 °C e rejeita 1621 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 600 °CQH = 5000 kJQL = 1621 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 850 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1400 kJW = 1100 kJ

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório a 850 °C, produz 1100 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 850 °CTL = 35 °CQH = 2500 kJW = 1100 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 2,5 kW
  2. 2. COPR = 1,6
  3. 3. Q̇H = 9,056 kW
  4. 4. TL = 9,925 °C
  5. 5. Sgen = 2,317 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 1,237 kW

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