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​ = 4800 kJQL​ = 3600 kJW

Uma máquina térmica recebe 4800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3600 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4800 kJQL = 3600 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 200 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 200 MW com eficiência térmica de 40%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 200 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -25 °C retirando 8 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -25 °CTH = 35 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -10 °C retirando 5 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 = 5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 50% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = 10 °CηII = 50%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 8 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 8 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Q̇L = 300 MW
  3. 3. Q̇H = 9,934 kW
  4. 4. Q̇H = 5,722 kW
  5. 5. Ẇ = 0,3752 kW
  6. 6. COPmax = 9,772

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