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​ = 3300 kJQL​ = 2145 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2145 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3300 kJQL = 2145 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 2700 kJQL​ = 2025 kJW

Uma máquina térmica recebe 2700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2025 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 2700 kJQL = 2025 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 525 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 525 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 525 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 20 °C. Ela recebe 1600 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 725 °CTL = 20 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 500 °CT0​ = 25 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 150 kW de calor de uma fonte a 500 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -15 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 500 °CT0 = 25 °CTL = -15 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 13 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1155 kJ
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηmax = 65,15 %
  4. 4. Wmax = 1130 kJ
  5. 5. Q̇L = 594,7 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,33 kW

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