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​ = 900 kJQL​ = 720 kJW

Uma máquina térmica recebe 900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 720 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 900 kJQL = 720 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,1 entrega 9 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,1Q̇H = 9 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 375 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1000 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 375 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 1000 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 375 °CTL = 10 °CQH = 1000 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 800 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 800 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 2 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 500 °CT0​ = 30 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 60 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 60 kW de calor de uma fonte a 500 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °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 30 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 500 °CT0 = 30 °CTL = -25 °CQ̇H = 60 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇L = 6,805 kW
  3. 3. Wmax = 563,1 kJ
  4. 4. ηmax = 70,82 %
  5. 5. COPmax = 4,512
  6. 6. Q̇L = 164,6 kW

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