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 = 300 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 300 MW com eficiência térmica de 35%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 300 MWη = 35%
Q̇L = MW
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 150 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 150 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 150 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 200 °CTL​ = ?EQH​ = 2200 kJQL​ = 1386 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2200 kJ de calor de um reservatório a 200 °C e rejeita 1386 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 200 °CQH = 2200 kJQL = 1386 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 1200 kJQL​ = 512 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1200 kJ de calor de um reservatório a 425 °C e rejeita 512 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 425 °CQH = 1200 kJQL = 512 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 650 °CT0​ = 27 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 130 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 130 kW de calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -25 °C e também rejeita calor para o ambiente a 27 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 650 °CT0 = 27 °CTL = -25 °CQ̇H = 130 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 557,1 MW
  2. 2. Q̇H = 600 MW
  3. 3. TL = 24,93 °C
  4. 4. TL = 24,73 °C
  5. 5. Q̇L = 418,7 kW
  6. 6. COPmax = 9,827

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