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​ = 700 kJQL​ = 525 kJW

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 525 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 700 kJQL = 525 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4200 kJQL​ = 3360 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3360 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4200 kJQL = 3360 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 51%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 51%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 900 °CTL = 40 °Cη = 51%
ηII = %
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 1750 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4600 kJ de calor de um reservatório a 550 °C e rejeita 1750 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 550 °CQH = 4600 kJQL = 1750 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. W = 840 kJ
  3. 3. ηII = 69,57 %
  4. 4. TL = 40 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,8945 kW
  6. 6. COPmax = 10,93

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