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​ = 700 kJQL​ = 560 kJW

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 560 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 700 kJQL = 560 kJ
η = %
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ = 2,5 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 9,5 kW enquanto seu compressor consome 2,5 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 9,5 kWẆ = 2,5 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 250 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 600 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1400 kJQL​ = 994 kJW = 406 kJ

Uma máquina térmica recebe 1400 kJ de calor de um reservatório a 450 °C, produz 406 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 25 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 450 °CTL = 25 °CQH = 1400 kJW = 406 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 8 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇H = 12 kW
  3. 3. ηmax = 41,1 %
  4. 4. ηmax = 65,85 %
  5. 5. Sgen = 1,398 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,7318 kW

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