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 = 400 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 400 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 400 MWη = 25%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1080 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4300 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 400 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 4300 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 400 °CTL = 5 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 500 kJQL​ = 247 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 500 kJ de calor de um reservatório a 400 °C e rejeita 247 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 400 °CQH = 500 kJQL = 247 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 25 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =
6.Difícil
650 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 650 °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 = 650 °CTL = 15 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 1600 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. Wmax = 2523 kJ
  4. 4. TL = 59,39 °C
  5. 5. COPmax = 5,626
  6. 6. Tm = 332,5 °C

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