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​ = 3300 kJQL​ = 2145 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2145 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3300 kJQL = 2145 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2000 kJQL​ = 1600 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1600 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2000 kJQL = 1600 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = ?EQH​ = 2900 kJQL​ = 888 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2900 kJ de calor de um reservatório a 700 °C e rejeita 888 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 700 °CQH = 2900 kJQL = 888 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1045 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3800 kJ de calor de um reservatório a 775 °C e rejeita 1045 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 775 °CQH = 3800 kJQL = 1045 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 550 °CT0​ = 25 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 60 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 60 kW de calor de uma fonte a 550 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -15 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 550 °CT0 = 25 °CTL = -15 °CQ̇H = 60 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. W = 1155 kJ
  2. 2. W = 400 kJ
  3. 3. TL = 24,84 °C
  4. 4. TL = 15,09 °C
  5. 5. Q̇L = 247 kW
  6. 6. COPmax = 14,66

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