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​ = 3700 kJQL​ = 2775 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2775 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2775 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,7 entrega 17,5 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,7Q̇H = 17,5 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 450 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 450 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 2 °C retirando 4,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 2 °CTH = 28 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
650 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 650 °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 15 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 650 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 925 kJ
  2. 2. Q̇L = 12,77 kW
  3. 3. ηmax = 59,46 %
  4. 4. Q̇H = 4,925 kW
  5. 5. Tm = 332,5 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,9487 kW

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