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 = 100 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 100 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 100 MWη = 38%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1700 kJQL​ = 1360 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1360 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1700 kJQL = 1360 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 625 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 625 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 625 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 750 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
500 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 500 °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 têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 500 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 263,2 MW
  2. 2. W = 340 kJ
  3. 3. ηmax = 68,47 %
  4. 4. ηmax = 71,84 %
  5. 5. Tm = 202,9 °C
  6. 6. COPmax = 9,172

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