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​ = 2,4 kWẆ = 1,2 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 2,4 kW enquanto seu compressor consome 1,2 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 2,4 kWẆ = 1,2 kW
Q̇H = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3800 kJQL​ = 2470 kJW

Uma máquina térmica recebe 3800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2470 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3800 kJQL = 2470 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 325 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 325 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 325 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 650 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 650 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 5 °C lá fora, fornecendo 13 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 550 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 1421 kJW = 1479 kJ

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório a 550 °C, produz 1479 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 30 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 550 °CTL = 30 °CQH = 2900 kJW = 1479 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 3,6 kW
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 50,99 %
  4. 4. ηmax = 67,16 %
  5. 5. Ẇmin = 0,7071 kW
  6. 6. Sgen = 1,164 kJ/K

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