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​ = 2800 kJQL​ = 1820 kJW

Uma máquina térmica recebe 2800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1820 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2800 kJQL = 1820 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 42%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 500 MWη = 42%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 350 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 2422 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4600 kJ de calor de um reservatório a 350 °C e rejeita 2422 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 350 °CQH = 4600 kJQL = 2422 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 350 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 350 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 350 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
1150 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1150 °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 15 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 1150 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇L = 690,5 MW
  3. 3. TL = 54,95 °C
  4. 4. ηmax = 51,35 %
  5. 5. Tm = 582,5 °C
  6. 6. COPmax = 19,68

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