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 = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 55%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 1000 MWη = 55%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2300 kJQL​ = 1725 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1725 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1725 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 4700 kJQL​ = 1196 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4700 kJ de calor de um reservatório a 800 °C e rejeita 1196 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 800 °CQH = 4700 kJQL = 1196 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4700 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 4700 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 600 °CTL = 5 °CQH = 4700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
900 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 900 °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 35 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 900 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 818,2 MW
  2. 2. W = 575 kJ
  3. 3. TL = −0,06757 °C
  4. 4. Wmax = 3203 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,2558 kW
  6. 6. Tm = 467,5 °C

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