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​ = 1500 kJQL​ = 1200 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1200 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1500 kJQL = 1200 kJ
W = kJ
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2,16 kWẆ = 0,9 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 2,16 kW enquanto seu compressor consome 0,9 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 2,16 kWẆ = 0,9 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 34%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 500 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Sua eficiência térmica real é 34%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 500 °CTL = 20 °Cη = 34%
ηII = %
4.Média
TH​ = 350 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 22%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 350 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 22%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 350 °CTL = 10 °Cη = 22%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a 5 °C. Seu COP real é 35% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 35 °CTL = 5 °CηII = 35%Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 300 kJ
  2. 2. Q̇H = 3,06 kW
  3. 3. ηII = 54,76 %
  4. 4. ηII = 40,32 %
  5. 5. Ẇ = 1,391 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8064 kW

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