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
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,4 kWẆ = 3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 5,4 kW enquanto seu compressor consome 3 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 5,4 kWẆ = 3 kW
Q̇H = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1300 kJQL​ = 1040 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1040 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1300 kJQL = 1040 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 400 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 400 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 225 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 500 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 225 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 225 °CTL = 20 °CQH = 500 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
1050 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1050 °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 produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 1050 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3000 kJQL​ = 1680 kJW = 1320 kJ

Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório a 900 °C, produz 1320 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 40 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 900 °CTL = 40 °CQH = 3000 kJW = 1320 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 8,4 kW
  2. 2. W = 260 kJ
  3. 3. ηmax = 56,45 %
  4. 4. Wmax = 205,8 kJ
  5. 5. Tm = 535 °C
  6. 6. Sgen = 2,808 kJ/K

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