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​ = 1,87 kWẆ = 1,1 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 1,87 kW enquanto seu compressor consome 1,1 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 1,87 kWẆ = 1,1 kW
COPR =
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 11,7 kWẆ = 3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 11,7 kW enquanto seu compressor consome 3 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 11,7 kWẆ = 3 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 28%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 28%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 750 °CTL = 30 °Cη = 28%
ηII = %
4.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 725 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 700 °CT0​ = 20 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 80 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 80 kW de calor de uma fonte a 700 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -5 °C e também rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 700 °CT0 = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 80 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 650 °CT0​ = 30 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 100 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 100 kW de calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -5 °C e também rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 650 °CT0 = 30 °CTL = -5 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. COPR = 1,7
  2. 2. Q̇H = 14,7 kW
  3. 3. ηII = 39,79 %
  4. 4. ηmax = 69,13 %
  5. 5. Q̇L = 599,6 kW
  6. 6. Q̇L = 514,6 kW

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