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​ = 3700 kJQL​ = 2405 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3700 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2405 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2405 kJ
W = kJ
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 750 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 750 MW com eficiência térmica de 38%. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é rejeitado para a água de resfriamento.

Ẇ = 750 MWη = 38%
Q̇L = MW
3.Média
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 940 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3500 kJ de calor de um reservatório a 800 °C e rejeita 940 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 800 °CQH = 3500 kJQL = 940 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 40 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 5 °C retirando 9,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 40 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 5 °CTH = 40 °CQ̇L = 9,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 45% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = 10 °CηII = 45%Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 21 °C enquanto faz -10 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 1295 kJ
  2. 2. Q̇L = 1224 MW
  3. 3. TL = 15,07 °C
  4. 4. Q̇H = 10,7 kW
  5. 5. Ẇ = 1,524 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,581 kW

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