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​ = 3400 kJQL​ = 2380 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2380 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3400 kJQL = 2380 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1100 kJQL​ = 715 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 715 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1100 kJQL = 715 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 3 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 35 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 1900 kJQL​ = 1047 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1900 kJ de calor de um reservatório a 250 °C e rejeita 1047 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 250 °CQH = 1900 kJQL = 1047 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4100 kJQL​ = 2255 kJW = 1845 kJ

Uma máquina térmica recebe 4100 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 1845 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 25 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 25 °CQH = 4100 kJW = 1845 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. W = 1020 kJ
  2. 2. W = 385 kJ
  3. 3. Q̇H = 3,336 kW
  4. 4. TL = 15,13 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,6527 kW
  6. 6. Sgen = 2,582 kJ/K

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