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​ = 2500 kJQL​ = 1375 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1375 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2500 kJQL = 1375 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4900 kJQL​ = 3675 kJW

Uma máquina térmica recebe 4900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3675 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4900 kJQL = 3675 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 1700 kJQL​ = 702 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1700 kJ de calor de um reservatório a 425 °C e rejeita 702 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 425 °CQH = 1700 kJQL = 702 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 900 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 49%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Sua eficiência térmica real é 49%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 900 °CTL = 20 °Cη = 49%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 7 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 10 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a -10 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = -10 °CηII = 55%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1125 kJ
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. TL = 15,14 °C
  4. 4. ηII = 65,32 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4522 kW
  6. 6. Ẇ = 3,601 kW

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