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​ = 1600 kJQL​ = 1120 kJW

Uma máquina térmica recebe 1600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1120 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1600 kJQL = 1120 kJ
η = %
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​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 4 °C retirando 1 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 43%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 35 °C. Sua eficiência térmica real é 43%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 650 °CTL = 35 °Cη = 43%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 900 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1800 kJQL​ = 1134 kJW = 666 kJ

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório a 900 °C, produz 666 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 25 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 900 °CTL = 25 °CQH = 1800 kJW = 666 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
1050 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1050 °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 15 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 1050 °CTL = 15 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. W = 175 kJ
  3. 3. Q̇H = 1,094 kW
  4. 4. ηII = 64,55 %
  5. 5. Sgen = 2,269 kJ/K
  6. 6. Tm = 344,3 °C

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