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​ = 800 kJQL​ = 640 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 640 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 800 kJQL = 640 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 17 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 5 entrega 17 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 5Q̇H = 17 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 500 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 1100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 500 °CTL = 15 °CQH = 1100 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 425 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 425 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 425 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
850 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 850 °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 40 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 850 °CTL = 40 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3200 kJQL​ = 2112 kJW = 1088 kJ

Uma máquina térmica recebe 3200 kJ de calor de um reservatório a 450 °C, produz 1088 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 450 °CTL = 35 °CQH = 3200 kJW = 1088 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. W = 160 kJ
  2. 2. Q̇L = 13,6 kW
  3. 3. Wmax = 690 kJ
  4. 4. ηmax = 58,73 %
  5. 5. Tm = 319,9 °C
  6. 6. Sgen = 2,429 kJ/K

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