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 = 600 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 30%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 600 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Fácil
cozinhaespaço frioRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,75 kWẆ = 2,5 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 7,75 kW enquanto seu compressor consome 2,5 kW de potência. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor para a cozinha.

Q̇L = 7,75 kWẆ = 2,5 kW
Q̇H = kW
3.Média
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a -20 °C retirando 8 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = -20 °CTH = 30 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 525 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 525 °C e um reservatório frio a 30 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 525 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
1100 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 1100 °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 10 °C. As duas máquinas têm a mesma eficiência térmica. Encontre Tm em °C.

TH = 1100 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 2000 MW
  2. 2. Q̇H = 10,25 kW
  3. 3. Q̇H = 9,58 kW
  4. 4. ηmax = 62,02 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4284 kW
  6. 6. Tm = 350,4 °C

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