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
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 400 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 400 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 400 MWη = 38%
Q̇L = MW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 8,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,1 entrega 8,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,1Q̇H = 8,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 625 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 1100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 625 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 1100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 625 °CTL = 5 °CQH = 1100 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 800 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 800 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 17,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 21 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 45% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 21 °CTL = -5 °CηII = 45%Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 652,6 MW
  2. 2. Ẇ = 2,073 kW
  3. 3. Wmax = 759,3 kJ
  4. 4. ηmax = 74,08 %
  5. 5. Ẇ = 3,437 kW
  6. 6. COPmax = 4,136

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