1.Fácil
Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 5 entrega 16 kW de calor a uma casa. Encontre a taxa Q̇L com que ela retira calor do ar externo.
COPHP = 5Q̇H = 16 kW
Q̇L = kW
Lista de exercícios de Máquinas térmicas e refrigeradores com respostas
2.Fácil
Uma máquina térmica recebe 900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 540 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.
QH = 900 kJQL = 540 kJ
η = %
3.Média
Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 200 °C e um reservatório frio a 30 °C. Ela recebe 3900 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.
TH = 200 °CTL = 30 °CQH = 3900 kJ
Wmax = kJ
4.Média
Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 800 kJ de calor de um reservatório a 400 °C e rejeita 325 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.
TH = 400 °CQH = 800 kJQL = 325 kJ
TL = °C
5.Difícil
Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório a 450 °C, produz 1230 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 = 3000 kJW = 1230 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
Uma geladeira mantém o espaço frio a -10 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
Gabarito
- 1. Q̇L = 12,8 kW
- 2. η = 40 %
- 3. Wmax = 1401 kJ
- 4. TL = 0,3172 °C
- 5. Sgen = 1,788 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,0722 kW
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