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​ = 2400 kJQL​ = 1920 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1920 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2400 kJQL = 1920 kJ
W = kJ
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,06 kWẆ = 2,2 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 5,06 kW enquanto seu compressor consome 2,2 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 5,06 kWẆ = 2,2 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 375 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 375 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 375 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 30%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 400 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 30%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 400 °CTL = 30 °Cη = 30%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4700 kJQL​ = 2914 kJW = 1786 kJ

Uma máquina térmica recebe 4700 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 1786 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 35 °CQH = 4700 kJW = 1786 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4200 kJQL​ = 2100 kJW = 2100 kJ

Uma máquina térmica recebe 4200 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 2100 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 40 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 40 °CQH = 4200 kJW = 2100 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. W = 480 kJ
  2. 2. Q̇H = 7,26 kW
  3. 3. ηmax = 51,69 %
  4. 4. ηII = 54,58 %
  5. 5. Sgen = 3,747 kJ/K
  6. 6. Sgen = 1,604 kJ/K

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