1.Fácil
Uma máquina térmica recebe 2700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2025 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.
QH = 2700 kJQL = 2025 kJ
η = %
Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas
2.Fácil
Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 3,8 entrega 5,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.
COPHP = 3,8Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
3.Média
Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 4800 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.
TH = 550 °CTL = 15 °CQH = 4800 kJ
Wmax = kJ
4.Média
Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 475 °C e um reservatório frio a 25 °C. Ela recebe 1400 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.
TH = 475 °CTL = 25 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
Uma máquina térmica recebe 1700 kJ de calor de um reservatório a 350 °C, produz 442 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 20 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.
TH = 350 °CTL = 20 °CQH = 1700 kJW = 442 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Uma máquina térmica de Carnot recebe 70 kW de calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a 0 °C e também rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.
TH = 900 °CT0 = 25 °CTL = 0 °CQ̇H = 70 kW
Q̇L = kW
Gabarito
- 1. η = 25 %
- 2. Ẇ = 1,447 kW
- 3. Wmax = 3120 kJ
- 4. Wmax = 842,1 kJ
- 5. Sgen = 1,563 kJ/K
- 6. Q̇L = 570,4 kW
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