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​ = 16 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3 entrega 16 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3Q̇H = 16 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3300 kJQL​ = 1980 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1980 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3300 kJQL = 1980 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = ?EQH​ = 1100 kJQL​ = 360 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1100 kJ de calor de um reservatório a 700 °C e rejeita 360 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 700 °CQH = 1100 kJQL = 360 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 40 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 10 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 40 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
750 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 750 °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 = 750 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 5,333 kW
  2. 2. W = 1320 kJ
  3. 3. TL = 45,34 °C
  4. 4. Q̇H = 11,3 kW
  5. 5. Tm = 382,5 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,5117 kW

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