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 = 500 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 500 MWη = 25%
Q̇H = MW
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 750 MW com eficiência térmica de 40%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 750 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 36%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 550 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 36%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 550 °CTL = 10 °Cη = 36%
ηII = %
4.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -20 °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 = -20 °CTH = 25 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
550 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 550 °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 20 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 550 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 2000 MW
  2. 2. Q̇H = 1875 MW
  3. 3. ηII = 54,88 %
  4. 4. Q̇H = 8,244 kW
  5. 5. Tm = 218,1 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,4284 kW

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