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​ = 1000 kJQL​ = 700 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 1000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 700 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 1000 kJQL = 700 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 3000 kJQL​ = 2250 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 3000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2250 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 3000 kJQL = 2250 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 44%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 450 °C e rejeita calor para o ambiente a 25 °C. Sua eficiência térmica real é 44%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 450 °CTL = 25 °Cη = 44%
ηII = %
4.Média
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1050 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 3000 kJ de calor de um reservatório a 550 °C e rejeita 1050 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 550 °CQH = 3000 kJQL = 1050 kJ
TL = °C
5.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 10,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 10,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 35 °C, retirando calor de uma fonte a 10 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 35 °CTL = 10 °CηII = 40%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Uma geladeira mantém o espaço frio a -18 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 4,5 kW. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 300 kJ
  2. 2. W = 750 kJ
  3. 3. ηII = 74,87 %
  4. 4. TL = 14,95 °C
  5. 5. Ẇ = 2,13 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8113 kW

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