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​ = 3800 kJQL​ = 2090 kJW

Uma máquina térmica recebe 3800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2090 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3800 kJQL = 2090 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 600 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 40%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 600 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 4900 kJQL​ = 1751 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4900 kJ de calor de um reservatório a 575 °C e rejeita 1751 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 575 °CQH = 4900 kJQL = 1751 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 300 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 300 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 300 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 12,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 12,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 35% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = 7 °CηII = 35%Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 2,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = 2 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇L = 900 MW
  3. 3. TL = 29,93 °C
  4. 4. ηmax = 45,36 %
  5. 5. Ẇ = 5,224 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2544 kW

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