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​ = 4300 kJQL​ = 2580 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2580 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4300 kJQL = 2580 kJ
W = kJ
2.Fácil
casaar externoHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 4,4 entrega 7 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 4,4Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
3.Média
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 346 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1000 kJ de calor de um reservatório a 675 °C e rejeita 346 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 675 °CQH = 1000 kJQL = 346 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 250 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 250 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 250 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 25 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 25 °C, retirando calor do espaço frio a 2 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -18 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a 2 °C em uma cozinha a 32 °C, retirando calor do espaço frio a 4 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. W = 1720 kJ
  2. 2. Ẇ = 1,591 kW
  3. 3. TL = 54,91 °C
  4. 4. ηmax = 44,92 %
  5. 5. Ẇmin = 0,3371 kW
  6. 6. COPmax = 9,172

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