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​ = 4800 kJQL​ = 3840 kJW

Uma máquina térmica recebe 4800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3840 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4800 kJQL = 3840 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2000 kJQL​ = 1100 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1100 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2000 kJQL = 1100 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 725 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 4800 kJQL​ = 1913 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4800 kJ de calor de um reservatório a 475 °C e rejeita 1913 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 475 °CQH = 4800 kJQL = 1913 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 4,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 4,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 50% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = -5 °CηII = 50%Q̇H = 4,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. W = 900 kJ
  3. 3. ηmax = 69,63 %
  4. 4. TL = 25,02 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,5644 kW
  6. 6. Ẇ = 1,646 kW

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