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​ = 1800 kJQL​ = 1260 kJW

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1260 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1800 kJQL = 1260 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4400 kJQL​ = 3300 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3300 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4400 kJQL = 3300 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 425 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 425 °C e um reservatório frio a 20 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 425 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 4800 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 4800 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 275 °CTL = 15 °CQH = 4800 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 3 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 13,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 45% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = -5 °CηII = 45%Q̇H = 13,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. W = 1100 kJ
  3. 3. ηmax = 58,01 %
  4. 4. Wmax = 2277 kJ
  5. 5. COPmax = 10,3
  6. 6. Ẇ = 4,715 kW

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