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
casaar externoHPQ̇H​ = 16,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor com coeficiente de desempenho de 2,6 entrega 16,5 kW de calor a uma casa. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

COPHP = 2,6Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
2.Fácil
reservatório quentereservatório frioEQH​ = 4600 kJQL​ = 3450 kJW

Uma máquina térmica recebe 4600 kJ de calor de um reservatório quente e rejeita 3450 kJ para um reservatório frio a cada ciclo. Encontre seu rendimento térmico η.

QH = 4600 kJQL = 3450 kJ
η = %
3.Média
TH​ = 625 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 625 °C e um reservatório frio a 15 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 625 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Média
TH​ = 400 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Uma máquina térmica opera entre um reservatório quente a 400 °C e um reservatório frio a 5 °C. Encontre o maior rendimento térmico possível ηmax.

TH = 400 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difícil
TH​ = 45 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Uma bomba de calor entrega 5 kW de calor a um sistema de aquecimento a 45 °C, retirando calor de uma fonte a 7 °C. Seu COP real é 30% do COP de Carnot entre essas temperaturas. Encontre a potência elétrica Ẇ que ela consome.

TH = 45 °CTL = 7 °CηII = 30%Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
6.Difícil
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ

Uma geladeira mantém o espaço frio a -20 °C em uma cozinha a 28 °C, retirando calor do espaço frio a 2,5 kW. Encontre o maior coeficiente de desempenho possível COPmax.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 2,5 kW
COPmax =

Gabarito

  1. 1. Ẇ = 6,346 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηmax = 67,92 %
  4. 4. ηmax = 58,68 %
  5. 5. Ẇ = 1,991 kW
  6. 6. COPmax = 5,274

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