Lista de exercicios

Lista 2 – Termodinâmica Aplicada
Lista 2 – Segunda Lei da Termodinâmica e Ciclo de Carnot. Professor: MSc. Fernando Guimarães Aguiar Data: 10/06/2011

Exercício 01: O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. Considerando os dados indicados no esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, determine a temperatura T1 e o calor Q2.

Solução: Q2  3200 J e T2  375K

Exercício 02: Uma máquina reversível de Carnot recebe 3000kcal de uma fonte quente (vapor de água a 150ºC) e rejeita calor para o meio frio a temperatura ambiente (30ºC). Qual o trabalho realizado no processo? Solução: Wc=852kcal Exercício 03: Duas Máquinas de Calor são colocadas em série, entre dois reservatórios térmicos, cujas temperaturas são 327ºC e 45ºC. Sabendo que a primeira máquina recebe 100kcal do reservatório quente e que as 2 máquinas tem o mesmo rendimento térmico, pergunta-se: (a) A temperatura na qual o calor é rejeitado pela primeira máquina; (b) Os trabalhos desenvolvidos pelas máquinas; (c) O calor rejeitado pela segunda máquina.

Solução: Tx=163,8ºC, W11=27,2kcal, W2=19,8kcal, Q2=53kcal. Exercício 04: Refrigerante R-134A entra no condensador de uma bomba de calor residencial a 800kPa e 35ºC a uma taxa de 0,018kg/s e sai a 800kPa como líquido saturado. Se o compressor consome 1,2kW de energia, determine: (a) O rendimento da bomba de calor: (b) A taxa de remoção de calor do ar externo.
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Lista 2 – Termodinâmica Aplicada

Solução:

e QL=1,96kW

Exercício 04: Refrigerante R134-A entra nas serpentinas do evaporador, localizadas na parte traseira do congelador de um refrigerador doméstico, a 120kPa com um título de 20% e sai a 120kPa e -20ºC. Se o compressor consome 450W de potência e a eficiência do ciclo de refrigeração é 1,2, determine: (a) O fluxo de massa do refrigerante; (b) A taxa de calor rejeitado para o ar da cozinha.

Solução:

e QH = 0,99kW.

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