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​ = 9,03 kWẆ = 2,1 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 9,03 kW enquanto seu compressor consome 2,1 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 9,03 kWẆ = 2,1 kW
COPR =
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 50 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 50 MW com eficiência térmica de 50%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 50 MWη = 50%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 200 °CTL​ = ?EQH​ = 3100 kJQL​ = 2019 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3100 kJ de calor de um reservatório a 200 °C e rejeita 2019 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 200 °CQH = 3100 kJQL = 2019 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 35%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 400 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 35%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 400 °CTL = 10 °Cη = 35%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 10 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. COPR = 4,3
  2. 2. Q̇H = 100 MW
  3. 3. TL = 35,01 °C
  4. 4. ηII = 60,41 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4435 kW
  6. 6. COPmax = 4,814

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