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 = 200 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 200 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4300 kJQL​ = 2365 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2365 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4300 kJQL = 2365 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 525 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 525 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 525 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 200 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 200 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 200 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
850 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 850 °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 têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 850 °CTL = 35 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 406,1 MW
  2. 2. W = 1935 kJ
  3. 3. ηmax = 64,52 %
  4. 4. ηmax = 40,16 %
  5. 5. Tm = 315,2 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,614 kW

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