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
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 38%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1800 kJQL​ = 1350 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1350 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1800 kJQL = 1350 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 650 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 650 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 650 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 425 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3000 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 425 °C e um reservatório frio a 15 °C. Ela recebe 3000 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 425 °CTL = 15 °CQH = 3000 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 12 kW de calor à casa. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
6.Difícil
800 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 800 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 35 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 800 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 2632 MW
  2. 2. W = 450 kJ
  3. 3. ηmax = 66,08 %
  4. 4. Wmax = 1762 kJ
  5. 5. COPmax = 10,93
  6. 6. Tm = 417,5 °C

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