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​ = 4500 kJQL​ = 2475 kJW

Uma máquina térmica recebe 4500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2475 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4500 kJQL = 2475 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3400 kJQL​ = 2720 kJW

Uma máquina térmica recebe 3400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2720 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3400 kJQL = 2720 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1095 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3500 kJ de calor de um reservatório a 600 °C e rejeita 1095 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 600 °CQH = 3500 kJQL = 1095 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3700 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 3700 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 725 °CTL = 30 °CQH = 3700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1225 kJW = 1275 kJ

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 1275 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 25 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 25 °CQH = 2500 kJW = 1275 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
1000 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1000 °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 20 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 1000 °CTL = 20 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. TL = 0,02121 °C
  4. 4. Wmax = 2576 kJ
  5. 5. Sgen = 1,072 kJ/K
  6. 6. Tm = 510 °C

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