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​ = 2500 kJQL​ = 1375 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1375 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2500 kJQL = 1375 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 8,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,5 entrega 8,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 3,5Q̇H = 8,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 900 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 25 °C. Ela recebe 900 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 275 °CTL = 25 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 225 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 225 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 225 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 650 °CT0​ = 20 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 110 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 110 kW de calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °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 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 650 °CT0 = 20 °CTL = -15 °CQ̇H = 110 kW
Q̇L = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1125 kJ
  2. 2. Ẇ = 2,429 kW
  3. 3. Wmax = 410,5 kJ
  4. 4. ηmax = 42,16 %
  5. 5. Ẇmin = 0,7475 kW
  6. 6. Q̇L = 553,7 kW

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