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 = 750 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 750 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 750 MWη = 30%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4400 kJQL​ = 2640 kJW

Uma máquina térmica recebe 4400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2640 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4400 kJQL = 2640 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 300 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3000 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 300 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 3000 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 300 °CTL = 20 °CQH = 3000 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 550 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
850 °CTm​ = ?25 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 850 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 25 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 850 °CTL = 25 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 4 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 1750 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. Wmax = 1466 kJ
  4. 4. ηmax = 64,39 %
  5. 5. Tm = 305,5 °C
  6. 6. COPmax = 19,54

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