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​ = 2300 kJQL​ = 1840 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1840 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1840 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2300 kJQL​ = 1610 kJW

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1610 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2300 kJQL = 1610 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 600 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 2500 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 2500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 750 °CTL = 5 °CQH = 2500 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 650 °CT0​ = 27 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 200 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 200 kW de calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 27 °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 27 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 650 °CT0 = 27 °CTL = -5 °CQ̇H = 200 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 460 kJ
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηmax = 65,85 %
  4. 4. Wmax = 1820 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,3684 kW
  6. 6. Q̇L = 1131 kW

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