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​ = 5,7 kWẆ = 1,5 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 5,7 kW enquanto seu compressor consome 1,5 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 5,7 kWẆ = 1,5 kW
Q̇H = kW
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,5 entrega 8 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3,5Q̇H = 8 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 1200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 750 °CTL = 20 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 750 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 18,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a -10 °C. Seu COP real é 50% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = -10 °CηII = 50%Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 7,2 kW
  2. 2. Ẇ = 2,286 kW
  3. 3. Wmax = 856,2 kJ
  4. 4. ηmax = 69,39 %
  5. 5. Ẇ = 6,396 kW
  6. 6. COPmax = 5,547

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