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​ = 3700 kJQL​ = 2220 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2220 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2220 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1080 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 550 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -10 °C retirando 1 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -10 °CTH = 28 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 700 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2800 kJQL​ = 1652 kJW = 1148 kJ

Uma máquina térmica recebe 2800 kJ de calor de um reservatório a 700 °C, produz 1148 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 700 °CTL = 35 °CQH = 2800 kJW = 1148 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -10 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1480 kJ
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 62,56 %
  4. 4. Q̇H = 1,144 kW
  5. 5. Sgen = 2,484 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,2166 kW

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