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 = 600 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 600 MWη = 25%
Q̇L = MW
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 400 MW com eficiência térmica de 45%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 400 MWη = 45%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4600 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 4600 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 275 °CTL = 5 °CQH = 4600 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 500 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 500 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 1 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 600 °CT0​ = 25 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 110 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 110 kW de calor de uma fonte a 600 °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 -30 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 600 °CT0 = 25 °CTL = -30 °CQ̇H = 110 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 1800 MW
  2. 2. Q̇H = 888,9 MW
  3. 3. Wmax = 2266 kJ
  4. 4. ηmax = 61,44 %
  5. 5. Ẇmin = 0,09449 kW
  6. 6. Q̇L = 320,2 kW

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