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
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 300 MW com eficiência térmica de 33%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 300 MWη = 33%
Q̇L = MW
2.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 o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1840 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 275 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 300 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 700 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 300 °C e um reservatório frio a 10 °C. Ela recebe 700 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 300 °CTL = 10 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 13 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -10 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 609,1 MW
  2. 2. W = 460 kJ
  3. 3. ηmax = 47,43 %
  4. 4. Wmax = 354,2 kJ
  5. 5. COPmax = 14,76
  6. 6. Ẇmin = 0,2565 kW

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