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​ = 20 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,3 entrega 20 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3,3Q̇H = 20 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 6,3 kWẆ = 3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 6,3 kW enquanto seu compressor consome 3 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 6,3 kWẆ = 3 kW
COPR =
3.Média
TH​ = 350 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 350 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 350 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 500 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 500 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4800 kJQL​ = 3264 kJW = 1536 kJ

Uma máquina térmica recebe 4800 kJ de calor de um reservatório a 500 °C, produz 1536 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 10 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 500 °CTL = 10 °CQH = 4800 kJW = 1536 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 6,061 kW
  2. 2. COPR = 2,1
  3. 3. ηmax = 53,76 %
  4. 4. ηmax = 63,38 %
  5. 5. Sgen = 5,319 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,5813 kW

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