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 = 400 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 400 MW com eficiência térmica de 35%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 400 MWη = 35%
Q̇L = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 700 kJQL​ = 385 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 385 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 700 kJQL = 385 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 725 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 275 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 900 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 275 °C e um reservatório frio a 25 °C. Ela recebe 900 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 275 °CTL = 25 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 16,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 16,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a -5 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 35 °CTL = -5 °CηII = 55%Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 20 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 5 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. Q̇L = 742,9 MW
  2. 2. W = 315 kJ
  3. 3. ηmax = 69,13 %
  4. 4. Wmax = 410,5 kJ
  5. 5. Ẇ = 3,894 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,3411 kW

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