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 30%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 100 MWη = 30%
Q̇L = MW
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 8,4 kWẆ = 2 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 8,4 kW enquanto seu compressor consome 2 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 8,4 kWẆ = 2 kW
COPR =
3.Média
TH​ = 775 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 775 °C e um reservatório frio a 35 °C. Ela recebe 2100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 775 °CTL = 35 °CQH = 2100 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 25%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 500 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 25%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 500 °CTL = 25 °Cη = 25%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 4 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 233,3 MW
  2. 2. COPR = 4,2
  3. 3. Wmax = 1483 kJ
  4. 4. ηII = 40,69 %
  5. 5. Ẇmin = 1,326 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,3536 kW

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