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 = 200 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 200 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4700 kJQL​ = 2585 kJW

Uma máquina térmica recebe 4700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2585 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4700 kJQL = 2585 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 39%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 800 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 39%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 800 °CTL = 40 °Cη = 39%
ηII = %
4.Média
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 835 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1600 kJ de calor de um reservatório a 250 °C e rejeita 835 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 250 °CQH = 1600 kJQL = 835 kJ
TL = °C
5.Difícil
1150 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1150 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 15 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 1150 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 406,1 MW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηII = 55,07 %
  4. 4. TL = −0,1311 °C
  5. 5. Tm = 582,5 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,3049 kW

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