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 = 1000 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 1000 MW com eficiência térmica de 35%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 1000 MWη = 35%
Q̇H = MW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4900 kJQL​ = 2940 kJW

Uma máquina térmica recebe 4900 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2940 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4900 kJQL = 2940 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 2600 kJQL​ = 886 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 2600 kJ de calor de um reservatório a 675 °C e rejeita 886 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 675 °CQH = 2600 kJQL = 886 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 750 °C e um reservatório frio a 40 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 750 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difícil
900 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Duas máquinas de Carnot trabalham em série. A máquina A recebe calor de um reservatório a 900 °C e rejeita calor para um reservatório intermediário à temperatura Tm. A máquina B recebe todo esse calor e rejeita calor para um reservatório a 15 °C. As duas máquinas produzem o mesmo trabalho. Encontre Tm em °C.

TH = 900 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Difícil
TH​ = 500 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 1800 kJQL​ = 1044 kJW = 756 kJ

Uma máquina térmica recebe 1800 kJ de calor de um reservatório a 500 °C, produz 756 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 35 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 500 °CTL = 35 °CQH = 1800 kJW = 756 kJ
Sgen = kJ/K

Gabarito

  1. 1. Q̇H = 2857 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. TL = 49,95 °C
  4. 4. ηmax = 69,39 %
  5. 5. Tm = 457,5 °C
  6. 6. Sgen = 1,06 kJ/K

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