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​ = 4200 kJQL​ = 3360 kJW = ?

Uma máquina térmica recebe 4200 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3360 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre o trabalho líquido W que ela produz por ciclo.

QH = 4200 kJQL = 3360 kJ
W = kJ
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4000 kJQL​ = 2800 kJW

Uma máquina térmica recebe 4000 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 2800 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4000 kJQL = 2800 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 675 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 675 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 675 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 30 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Um refrigerador reversível mantém uma câmara fria a 0 °C retirando 7,5 kW de calor e rejeita calor para o ambiente a 30 °C. Encontre a taxa Q̇H com que ele rejeita calor.

TL = 0 °CTH = 30 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
5.Difícil
TH​ = 1000 °CT0​ = 20 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

Uma máquina térmica de Carnot recebe 190 kW de calor de uma fonte a 1000 °C e rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Todo o seu trabalho aciona um refrigerador de Carnot que retira calor de um freezer a -10 °C e também rejeita calor para o ambiente a 20 °C. Encontre a taxa Q̇L com que o calor é retirado do freezer.

TH = 1000 °CT0 = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW
6.Difícil
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor mantém uma casa a 22 °C enquanto faz 0 °C lá fora, fornecendo 15 kW de calor à casa. Encontre a potência mínima de entrada Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Gabarito

  1. 1. W = 840 kJ
  2. 2. η = 30 %
  3. 3. ηmax = 69,61 %
  4. 4. Q̇H = 8,324 kW
  5. 5. Q̇L = 1283 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,118 kW

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