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
casaar externoHPQ̇H​ = 17 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 2,7 entrega 17 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 2,7Q̇H = 17 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1200 kJQL​ = 960 kJW

Uma máquina térmica recebe 1200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 960 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1200 kJQL = 960 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1000 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 700 °C e um reservatório frio a 25 °C. Ela recebe 1000 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 700 °CTL = 25 °CQH = 1000 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 575 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 575 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 575 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 7 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =
6.Difícil
600 °CTm​ = ?20 °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 20 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 600 °CTL = 20 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 6,296 kW
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. Wmax = 693,6 kJ
  4. 4. ηmax = 63,08 %
  5. 5. COPmax = 18,38
  6. 6. Tm = 232,8 °C

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