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​ = 4100 kJQL​ = 2460 kJW

Uma máquina térmica recebe 4100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2460 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4100 kJQL = 2460 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2800 kJQL​ = 2240 kJW

Uma máquina térmica recebe 2800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2240 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2800 kJQL = 2240 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 2467 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4500 kJ de calor de um reservatório a 225 °C e rejeita 2467 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 225 °CQH = 4500 kJQL = 2467 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -20 °C retirando 0,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -20 °CTH = 25 °CQ̇L = 0,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1900 kJQL​ = 817 kJW = 1083 kJ

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório a 750 °C, produz 1083 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 15 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 750 °CTL = 15 °CQH = 1900 kJW = 1083 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. TL = −0,0531 °C
  4. 4. Q̇H = 0,5889 kW
  5. 5. Sgen = 0,9783 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,5879 kW

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