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​ = 3100 kJQL​ = 2480 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2480 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3100 kJQL = 2480 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3600 kJQL​ = 1980 kJW

Uma máquina térmica recebe 3600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 1980 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3600 kJQL = 1980 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 600 °C e um reservatório frio a 25 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 600 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 350 °CTL​ = ?EQH​ = 3700 kJQL​ = 1741 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3700 kJ de calor de um reservatório a 350 °C e rejeita 1741 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 350 °CQH = 3700 kJQL = 1741 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 19 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a 0 °C. Seu COP real é 30% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 30%Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a 5 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 620 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 65,85 %
  4. 4. TL = 20,07 °C
  5. 5. Ẇ = 4,321 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,4853 kW

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