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​ = 2015 kJW

Uma máquina térmica recebe 3100 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2015 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 3100 kJQL = 2015 kJ
η = %
2.Fácil
fornalhaágua de resfriamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 600 MW

Uma usina entrega uma potência líquida de 600 MW com eficiência térmica de 25%. Encontre a taxa de calor fornecido Q̇H pelo combustível.

Ẇ = 600 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Média
TH​ = 500 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 43%

Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte a 500 °C e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Sua eficiência térmica real é 43%. Encontre sua eficiência de segunda lei ηII, a razão entre a eficiência real e a eficiência de Carnot.

TH = 500 °CTL = 30 °Cη = 43%
ηII = %
4.Média
TH​ = 800 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 800 °C e um reservatório frio a 10 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 800 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 55 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 4 kW de calor a um sistema de aquecimento a 55 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 40% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 55 °CTL = 7 °CηII = 40%Q̇H = 4 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 13,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 13,5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 20 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 50% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 20 °CTL = 7 °CηII = 50%Q̇H = 13,5 kW
Ẇ = kW

Gabarito

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 2400 MW
  3. 3. ηII = 70,73 %
  4. 4. ηmax = 73,62 %
  5. 5. Ẇ = 1,463 kW
  6. 6. Ẇ = 1,197 kW

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