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​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,6 entrega 14 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,6Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4300 kJQL​ = 3440 kJW

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3440 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4300 kJQL = 3440 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 325 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 325 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 325 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1240 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3300 kJ de calor de um reservatório a 600 °C e rejeita 1240 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 600 °CQH = 3300 kJQL = 1240 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
1050 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1050 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 10 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 1050 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 3,043 kW
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. ηmax = 53,5 %
  4. 4. TL = 54,94 °C
  5. 5. Ẇmin = 1,372 kW
  6. 6. Tm = 530 °C

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