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​ = 4200 kJQL​ = 2520 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2520 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4200 kJQL = 2520 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2900 kJQL​ = 1595 kJW

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1595 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2900 kJQL = 1595 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 275 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1315 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3300 kJ de calor de um reservatório a 475 °C e rejeita 1315 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 475 °CQH = 3300 kJQL = 1315 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 6 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
6.Difícil
600 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 600 °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 têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 600 °CTL = 30 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. W = 1680 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 45,61 %
  4. 4. TL = 24,98 °C
  5. 5. COPmax = 14,66
  6. 6. Tm = 241,3 °C

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