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​ = 2300 kJQL​ = 1725 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 2300 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1725 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 2300 kJQL = 1725 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 700 kJQL​ = 455 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 455 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 700 kJQL = 455 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 4200 kJQL​ = 2387 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4200 kJ de calor de um reservatório a 225 °C e rejeita 2387 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 225 °CQH = 4200 kJQL = 2387 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 599 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 1000 kJ de calor de um reservatório a 275 °C e rejeita 599 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 275 °CQH = 1000 kJQL = 599 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 750 °CT0​ = 30 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 110 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 110 kW de calor de uma fonte a 750 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -15 °C e também rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 750 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 110 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 7 °C lá fora, fornecendo 9 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 575 kJ
  2. 2. W = 245 kJ
  3. 3. TL = 9,965 °C
  4. 4. TL = 55,19 °C
  5. 5. Q̇L = 444,1 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,4574 kW

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