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​ = 700 kJQL​ = 560 kJW

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 560 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 700 kJQL = 560 kJ
η = %
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,4 entrega 4 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.

COPHP = 3,4Q̇H = 4 kW
Q̇L = kW
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 450 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 450 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 3900 kJQL​ = 1484 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3900 kJ de calor de um reservatório a 550 °C e rejeita 1484 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 550 °CQH = 3900 kJQL = 1484 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 2 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 4 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 2,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 4 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇L = 2,824 kW
  3. 3. ηmax = 57,39 %
  4. 4. TL = 40,07 °C
  5. 5. COPmax = 16,29
  6. 6. Ẇmin = 0,2526 kW

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