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​ = 4600 kJQL​ = 2760 kJW

Uma máquina térmica recebe 4600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2760 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4600 kJQL = 2760 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 150 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 150 MW com eficiência térmica de 45%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 150 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 28 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 0 °C retirando 9,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 0 °CTH = 28 °CQ̇L = 9,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 40 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -5 °C retirando 10 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -5 °CTH = 40 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 183,3 MW
  3. 3. Q̇H = 10,47 kW
  4. 4. Q̇H = 11,68 kW
  5. 5. COPmax = 17,36
  6. 6. Ẇmin = 1,265 kW

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