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​ = 4400 kJQL​ = 2860 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2860 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4400 kJQL = 2860 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1700 kJQL​ = 1275 kJW

Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1275 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1700 kJQL = 1275 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 29%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 29%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 900 °CTL = 40 °Cη = 29%
ηII = %
4.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 1500 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 800 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 1500 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 800 °CTL = 30 °CQH = 1500 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 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 = 1540 kJ
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηII = 39,56 %
  4. 4. Wmax = 1076 kJ
  5. 5. COPmax = 19,68
  6. 6. Ẇmin = 0,3104 kW

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