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​ = 600 kJQL​ = 450 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 450 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 600 kJQL = 450 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4300 kJQL​ = 2795 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2795 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4300 kJQL = 2795 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 2400 kJQL​ = 734 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2400 kJ de calor de um reservatório a 800 °C e rejeita 734 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 800 °CQH = 2400 kJQL = 734 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -18 °C retirando 7,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -18 °CTH = 25 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 500 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 1450 kJW = 1450 kJ

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório a 500 °C, produz 1450 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 15 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 500 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJW = 1450 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 150 kJ
  2. 2. W = 1505 kJ
  3. 3. TL = 55,06 °C
  4. 4. Q̇H = 8,764 kW
  5. 5. Sgen = 1,281 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,1108 kW

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