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
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 7,13 kWẆ = 2,3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 7,13 kW enquanto seu compressor consome 2,3 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 7,13 kWẆ = 2,3 kW
COPR =
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4600 kJQL​ = 3220 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3220 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4600 kJQL = 3220 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 40 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -18 °C retirando 9,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -18 °CTH = 40 °CQ̇L = 9,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 250 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
1200 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1200 °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 = 1200 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 25 °C, retirando calor do espaço frio a 4 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 25 °CTL = 5 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. COPR = 3,1
  2. 2. W = 1380 kJ
  3. 3. Q̇H = 11,66 kW
  4. 4. ηmax = 40,14 %
  5. 5. Tm = 384 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,2876 kW

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