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
casaar externoHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,6 entrega 9 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,6Q̇H = 9 kW
Q̇L = kW
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 0,46 kWẆ = 0,2 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 0,46 kW enquanto seu compressor consome 0,2 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 0,46 kWẆ = 0,2 kW
COPR =
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 23%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 450 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 23%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 450 °CTL = 40 °Cη = 23%
ηII = %
4.Média
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 350 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 350 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 7,043 kW
  2. 2. COPR = 2,3
  3. 3. ηII = 40,57 %
  4. 4. ηmax = 52,15 %
  5. 5. Ẇmin = 0,3411 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,5489 kW

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