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 = 50 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 50 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 50 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 500 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 500 kJQL​ = 182 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 500 kJ de calor de um reservatório a 575 °C e rejeita 182 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 575 °CQH = 500 kJQL = 182 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 4100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 750 °CTL = 10 °CQH = 4100 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 850 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1375 kJW = 1125 kJ

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório a 850 °C, produz 1125 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 15 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 850 °CTL = 15 °CQH = 2500 kJW = 1125 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 166,7 MW
  2. 2. Q̇L = 1500 MW
  3. 3. TL = 35,58 °C
  4. 4. Wmax = 2965 kJ
  5. 5. Sgen = 2,546 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,614 kW

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