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​ = 990 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 990 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1800 kJQL = 990 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 300 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 300 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 650 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 650 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 2 °C retirando 6 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 28 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 2 °CTH = 28 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 14 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 8 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 810 kJ
  2. 2. Q̇L = 900 MW
  3. 3. ηmax = 67,16 %
  4. 4. Q̇H = 6,567 kW
  5. 5. COPmax = 9,772
  6. 6. Ẇmin = 0,3808 kW

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