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
casaar externoHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,5 entrega 6 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,5Q̇H = 6 kW
Q̇L = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1700 kJQL​ = 935 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 935 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1700 kJQL = 935 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 5 °C retirando 0,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 5 °CTH = 20 °CQ̇L = 0,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 500 °CTL​ = ?EQH​ = 4900 kJQL​ = 1985 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4900 kJ de calor de um reservatório a 500 °C e rejeita 1985 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 500 °CQH = 4900 kJQL = 1985 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 4,286 kW
  2. 2. W = 765 kJ
  3. 3. Q̇H = 0,527 kW
  4. 4. TL = 40,05 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,4472 kW
  6. 6. COPmax = 5,316

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