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​ = 1900 kJQL​ = 1520 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1520 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1900 kJQL = 1520 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 600 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 45%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 600 MWη = 45%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -25 °C retirando 8 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -25 °CTH = 28 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 6 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 35 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 950 °CT0​ = 27 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 40 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 40 kW de calor de uma fonte a 950 °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 -25 °C e também rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 950 °CT0 = 27 °CTL = -25 °CQ̇H = 40 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 380 kJ
  2. 2. Q̇H = 1333 MW
  3. 3. Q̇H = 9,709 kW
  4. 4. Q̇H = 6,671 kW
  5. 5. Q̇L = 144 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,068 kW

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