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​ = 4300 kJQL​ = 3225 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3225 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4300 kJQL = 3225 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 18 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,9 entrega 18 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 4,9Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -30 °C retirando 2 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 2 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 600 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 7 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1075 kJ
  2. 2. Q̇L = 14,33 kW
  3. 3. Q̇H = 2,535 kW
  4. 4. ηmax = 65,85 %
  5. 5. COPmax = 4,682
  6. 6. Ẇmin = 0,3104 kW

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