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​ = 1500 kJQL​ = 900 kJW

Uma máquina térmica recebe 1500 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 900 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 1500 kJQL = 900 kJ
η = %
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 5000 kJQL​ = 3500 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 5000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3500 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 5000 kJQL = 3500 kJ
W = kJ
3.Média
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 4000 kJQL​ = 1343 kJW

Uma máquina térmica reversível (de Carnot) recebe 4000 kJ de calor de um reservatório a 600 °C e rejeita 1343 kJ por ciclo. Encontre a temperatura TL do reservatório frio em °C.

TH = 600 °CQH = 4000 kJQL = 1343 kJ
TL = °C
4.Média
TH​ = 725 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 725 °C e um reservatório frio a 35 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 725 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 800 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 1591 kJW = 2109 kJ

Uma máquina térmica recebe 3700 kJ de calor de um reservatório a 800 °C, produz 2109 kJ de trabalho e rejeita o restante para um reservatório a 40 °C, por ciclo. Encontre a entropia total gerada Sgen por ciclo.

TH = 800 °CTL = 40 °CQH = 3700 kJW = 2109 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difícil
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -25 °C em uma cozinha a 35 °C, retirando calor do espaço frio a 0,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. W = 1500 kJ
  3. 3. TL = 20,01 °C
  4. 4. ηmax = 69,13 %
  5. 5. Sgen = 1,633 kJ/K
  6. 6. COPmax = 4,136

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