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
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1500 kJQL​ = 825 kJW

Uma máquina térmica recebe 1500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 825 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1500 kJQL = 825 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 50 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 50 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 50 MWη = 33%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 2200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 450 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 2200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 450 °CTL = 5 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 600 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 10 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 35% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 35 °CTL = 10 °CηII = 35%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 35 °CTL = 7 °CηII = 55%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇H = 151,5 MW
  3. 3. Wmax = 1354 kJ
  4. 4. ηmax = 67 %
  5. 5. Ẇ = 2,318 kW
  6. 6. Ẇ = 0,9086 kW

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