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
cozinhaespaço frioRQ̇H​Q̇L​ = 0,45 kWẆ = 0,3 kW

Um refrigerador retira calor do seu espaço frio a uma taxa de 0,45 kW enquanto seu compressor consome 0,3 kW de potência. Encontre seu coeficiente de desempenho COPR.

Q̇L = 0,45 kWẆ = 0,3 kW
COPR =
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 1900 kJQL​ = 1520 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1520 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1900 kJQL = 1520 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 5 °C retirando 0,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 5 °CTH = 30 °CQ̇L = 0,5 kW
Q̇H = kW
4.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3100 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 25 °C. Ela recebe 3100 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 275 °CTL = 25 °CQH = 3100 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz -5 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Difícil
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 1885 kJW = 1015 kJ

Uma máquina térmica recebe 2900 kJ de calor de um reservatório a 450 °C, produz 1015 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 25 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 450 °CTL = 25 °CQH = 2900 kJW = 1015 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. COPR = 1,5
  2. 2. W = 380 kJ
  3. 3. Q̇H = 0,5449 kW
  4. 4. Wmax = 1414 kJ
  5. 5. Ẇmin = 1,372 kW
  6. 6. Sgen = 2,312 kJ/K

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