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​ = 900 kJQL​ = 585 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 585 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 900 kJQL = 585 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,9 entrega 10 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,9Q̇H = 10 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 850 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 41%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 850 °C e rejeita calor para o ambiente a 15 °C. Sua eficiência térmica real é 41%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 850 °CTL = 15 °Cη = 41%
ηII = %
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 1100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 600 °CTL = 10 °CQH = 1100 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -10 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 315 kJ
  2. 2. Q̇L = 7,436 kW
  3. 3. ηII = 55,15 %
  4. 4. Wmax = 743,3 kJ
  5. 5. COPmax = 22,55
  6. 6. Ẇmin = 0,6498 kW

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