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​ = 2300 kJQL​ = 1840 kJW

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1840 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2300 kJQL = 1840 kJ
η = %
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 10,92 kWẆ = 2,8 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 10,92 kW enquanto seu compressor consome 2,8 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 10,92 kWẆ = 2,8 kW
COPR =
3.Média
TH​ = 625 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 625 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 625 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 375 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 375 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 375 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2800 kJQL​ = 1904 kJW = 896 kJ

Uma máquina térmica recebe 2800 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 896 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 20 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 20 °CQH = 2800 kJW = 896 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. COPR = 3,9
  3. 3. ηmax = 66,25 %
  4. 4. ηmax = 54,77 %
  5. 5. Sgen = 3,093 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,5421 kW

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