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​ = 3800 kJQL​ = 2470 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2470 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3800 kJQL = 2470 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2500 kJQL​ = 1750 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1750 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2500 kJQL = 1750 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -10 °C retirando 8,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -10 °CTH = 25 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 40%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 40%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 750 °CTL = 10 °Cη = 40%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 900 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3100 kJQL​ = 1488 kJW = 1612 kJ

Uma máquina térmica recebe 3100 kJ de calor de um reservatório a 900 °C, produz 1612 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 900 °CTL = 35 °CQH = 3100 kJW = 1612 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1330 kJ
  2. 2. W = 750 kJ
  3. 3. Q̇H = 9,631 kW
  4. 4. ηII = 55,31 %
  5. 5. Sgen = 2,186 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,1678 kW

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