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​ = 600 kJQL​ = 450 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 450 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 600 kJQL = 450 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3200 kJQL​ = 2400 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2400 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3200 kJQL = 2400 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2400 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 650 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 2400 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 650 °CTL = 10 °CQH = 2400 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 300 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 35%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 300 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 35%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 300 °CTL = 10 °Cη = 35%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 150 kJ
  2. 2. W = 800 kJ
  3. 3. Wmax = 1664 kJ
  4. 4. ηII = 69,17 %
  5. 5. Ẇmin = 0,8532 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9487 kW

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