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 = 400 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 400 MW com eficiência térmica de 50%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 400 MWη = 50%
Q̇H = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,4 entrega 12 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,4Q̇H = 12 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 300 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 29%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 300 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Sua eficiência térmica real é 29%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 300 °CTL = 20 °Cη = 29%
ηII = %
4.Média
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 3,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 3,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 15,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 15,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 22 °C, retirando calor de uma fonte a 2 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 22 °CTL = 2 °CηII = 55%Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 19,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 19,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a 2 °C. Seu COP real é 30% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = 2 °CηII = 30%Q̇H = 19,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 800 MW
  2. 2. Q̇L = 9,273 kW
  3. 3. ηII = 59,36 %
  4. 4. Q̇H = 3,828 kW
  5. 5. Ẇ = 1,91 kW
  6. 6. Ẇ = 3,991 kW

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