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​ = 3200 kJQL​ = 1760 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1760 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3200 kJQL = 1760 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1900 kJQL​ = 1045 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1045 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1900 kJQL = 1045 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 700 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 4400 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 700 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 4400 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 700 °CTL = 30 °CQH = 4400 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 48%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 48%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 900 °CTL = 30 °Cη = 48%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 3,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = 4 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 900 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 1160 kJW = 1740 kJ

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório a 900 °C, produz 1740 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 15 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 900 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJW = 1740 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. W = 1440 kJ
  2. 2. W = 855 kJ
  3. 3. Wmax = 3029 kJ
  4. 4. ηII = 64,73 %
  5. 5. COPmax = 11,55
  6. 6. Sgen = 1,554 kJ/K

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