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
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 300 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 300 MWη = 25%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1300 kJQL​ = 910 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 910 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1300 kJQL = 910 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 52%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 52%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 650 °CTL = 10 °Cη = 52%
ηII = %
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 2800 kJQL​ = 1240 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2800 kJ de calor de um reservatório a 400 °C e rejeita 1240 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 400 °CQH = 2800 kJQL = 1240 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 900 MW
  2. 2. W = 390 kJ
  3. 3. ηII = 75,01 %
  4. 4. TL = 24,96 °C
  5. 5. COPmax = 19,54
  6. 6. Ẇmin = 0,2856 kW

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