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
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,4 kWẆ = 1,1 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 4,4 kW enquanto seu compressor consome 1,1 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 4,4 kWẆ = 1,1 kW
Q̇H = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4100 kJQL​ = 3075 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3075 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4100 kJQL = 3075 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -30 °C retirando 6 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 775 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 775 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 775 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 21 °C, retirando calor de uma fonte a 5 °C. Seu COP real é 45% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 21 °CTL = 5 °CηII = 45%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 5,5 kW
  2. 2. W = 1025 kJ
  3. 3. Q̇H = 7,604 kW
  4. 4. ηmax = 71,08 %
  5. 5. Ẇmin = 0,5184 kW
  6. 6. Ẇ = 0,6648 kW

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