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
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 2,86 kWẆ = 1,3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 2,86 kW enquanto seu compressor consome 1,3 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 2,86 kWẆ = 1,3 kW
COPR =
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1000 kJQL​ = 700 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 700 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1000 kJQL = 700 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 1200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 400 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 1200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 1800 kJQL​ = 765 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1800 kJ de calor de um reservatório a 475 °C e rejeita 765 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 475 °CQH = 1800 kJQL = 765 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3000 kJQL​ = 2010 kJW = 990 kJ

Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 990 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 10 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 10 °CQH = 3000 kJW = 990 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. COPR = 2,2
  2. 2. W = 300 kJ
  3. 3. Wmax = 659,6 kJ
  4. 4. TL = 44,81 °C
  5. 5. Sgen = 3,454 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,5644 kW

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