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​ = 4400 kJQL​ = 3080 kJW

Uma máquina térmica recebe 4400 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3080 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4100 kJQL​ = 2665 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2665 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4100 kJQL = 2665 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 550 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3200 kJQL​W = ?

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 550 °C e um reservatório frio a 35 °C. Ela recebe 3200 kJ de calor. Encontre o maior trabalho Wmax que ela poderia produzir.

TH = 550 °CTL = 35 °CQH = 3200 kJ
Wmax = kJ
4.Média
TH​ = 900 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 41%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 900 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 41%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 900 °CTL = 25 °Cη = 41%
ηII = %
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 9 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 55% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = 7 °CηII = 55%Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 30 °C, retirando calor do espaço frio a 1,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. W = 1435 kJ
  3. 3. Wmax = 2002 kJ
  4. 4. ηII = 54,97 %
  5. 5. Ẇ = 2,394 kW
  6. 6. COPmax = 5,316

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