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​ = 600 kJQL​ = 390 kJW

Uma máquina térmica recebe 600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 390 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 600 kJQL = 390 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1700 kJQL​ = 935 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 935 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1700 kJQL = 935 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 3400 kJQL​ = 1032 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3400 kJ de calor de um reservatório a 775 °C e rejeita 1032 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 775 °CQH = 3400 kJQL = 1032 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 375 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 375 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 375 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 13,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 13,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a 2 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = 2 °CηII = 40%Q̇H = 13,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
950 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 950 °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 30 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 950 °CTL = 30 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. W = 765 kJ
  3. 3. TL = 44,99 °C
  4. 4. ηmax = 55,54 %
  5. 5. Ẇ = 4,562 kW
  6. 6. Tm = 335,8 °C

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