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 de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1900 kJQL​ = 1425 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1425 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1900 kJQL = 1425 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 38%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 400 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 38%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 400 °CTL = 30 °Cη = 38%
ηII = %
4.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -25 °C retirando 7 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -25 °CTH = 25 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 10 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 606,1 MW
  2. 2. W = 475 kJ
  3. 3. ηII = 69,13 %
  4. 4. Q̇H = 8,41 kW
  5. 5. COPmax = 21,01
  6. 6. COPmax = 14,01

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