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​ = 1700 kJQL​ = 1275 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1275 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1700 kJQL = 1275 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 750 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 750 MW com eficiência térmica de 40%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 750 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 775 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 775 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 775 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 1698 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4600 kJ de calor de um reservatório a 575 °C e rejeita 1698 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 575 °CQH = 4600 kJQL = 1698 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 425 kJ
  2. 2. Q̇L = 1125 MW
  3. 3. ηmax = 73,46 %
  4. 4. TL = 39,93 °C
  5. 5. Ẇmin = 1,475 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1209 kW

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