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​ = 800 kJQL​ = 640 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 640 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 800 kJQL = 640 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3300 kJQL​ = 2640 kJW

Uma máquina térmica recebe 3300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2640 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3300 kJQL = 2640 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 2400 kJQL​ = 1299 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2400 kJ de calor de um reservatório a 250 °C e rejeita 1299 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 250 °CQH = 2400 kJQL = 1299 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 350 °CTL​ = ?EQH​ = 4500 kJQL​ = 2225 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4500 kJ de calor de um reservatório a 350 °C e rejeita 2225 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 350 °CQH = 4500 kJQL = 2225 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 10 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 950 °CT0​ = 20 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 90 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 90 kW de calor de uma fonte a 950 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -10 °C e também rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 950 °CT0 = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 90 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 160 kJ
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. TL = 10 °C
  4. 4. TL = 34,96 °C
  5. 5. COPmax = 19,54
  6. 6. Q̇L = 600,2 kW

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