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​ = 2000 kJQL​ = 1300 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1300 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2000 kJQL = 1300 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1200 kJQL​ = 780 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 780 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1200 kJQL = 780 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 38%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 650 °C e rejeita calor para o ambiente a 10 °C. Sua eficiência térmica real é 38%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 650 °CTL = 10 °Cη = 38%
ηII = %
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 45%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Sua eficiência térmica real é 45%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 750 °CTL = 40 °Cη = 45%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 6 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a -10 °C. Seu COP real é 30% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = -10 °CηII = 30%Q̇H = 6 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 11 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 700 kJ
  2. 2. W = 420 kJ
  3. 3. ηII = 54,81 %
  4. 4. ηII = 64,85 %
  5. 5. Ẇ = 3,962 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,006 kW

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