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​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 2,5 entrega 7,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 2,5Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4600 kJQL​ = 2760 kJW

Uma máquina térmica recebe 4600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2760 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4600 kJQL = 2760 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 3200 kJQL​ = 1770 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3200 kJ de calor de um reservatório a 275 °C e rejeita 1770 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 275 °CQH = 3200 kJQL = 1770 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 750 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 7 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 10 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 3 kW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. TL = 30,05 °C
  4. 4. ηmax = 69,88 %
  5. 5. COPmax = 13,42
  6. 6. Ẇmin = 0,6822 kW

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