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​ = 2700 kJQL​ = 1890 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1890 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2700 kJQL = 1890 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 700 kJQL​ = 525 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 525 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 700 kJQL = 525 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 850 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 37%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 850 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 37%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 850 °CTL = 25 °Cη = 37%
ηII = %
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -18 °C retirando 1 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -18 °CTH = 28 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 25 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 25 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
750 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 750 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 10 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 750 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. W = 810 kJ
  2. 2. W = 175 kJ
  3. 3. ηII = 50,37 %
  4. 4. Q̇H = 1,18 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,3022 kW
  6. 6. Tm = 380 °C

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