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​ = 800 kJQL​ = 520 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 520 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 800 kJQL = 520 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3 entrega 5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 325 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 325 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 325 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 5000 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 400 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 5000 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 400 °CTL = 15 °CQH = 5000 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Difícil
700 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 700 °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 30 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 700 °CTL = 30 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. W = 280 kJ
  2. 2. Ẇ = 1,667 kW
  3. 3. ηmax = 52,66 %
  4. 4. Wmax = 2860 kJ
  5. 5. COPmax = 9,772
  6. 6. Tm = 365 °C

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