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 = 500 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 500 MW com eficiência térmica de 42%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 500 MWη = 42%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1080 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 3700 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 5 °C. Ela recebe 3700 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 550 °CTL = 5 °CQH = 3700 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 775 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 775 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 775 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 450 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 800 kJQL​ = 456 kJW = 344 kJ

Uma máquina térmica recebe 800 kJ de calor de um reservatório a 450 °C, produz 344 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 10 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 450 °CTL = 10 °CQH = 800 kJW = 344 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 1190 MW
  2. 2. W = 720 kJ
  3. 3. Wmax = 2450 kJ
  4. 4. ηmax = 71,55 %
  5. 5. COPmax = 11,31
  6. 6. Sgen = 0,5042 kJ/K

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