ExemplosTERMO 10

Lista 10 - Segunda Lei e M´ aquinas termicas
E.L. Lapolli1

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Centro de Engenharia da Mobilidade, Universidade Federal de Santa Catarina, Joinville∗
(Dated: 11 de novembro de 2012)

PACS numbers:

´
MOTORES TERMICOS

Quest˜ ao-10.1 Certa marca de freezer anuncia que usa
730kW h de energia por ano. a) Supondo que o freezer funcione 5h todos os dias, quanta potˆencia ele requer enquanto est´a em funcionamento? b) Se o freezer mant´em seu interior a uma temperatura de
−5o C em uma sala de 20o C, qual ´e o seu desempenho? c) Qual a quantidade de m´axima de gelo que esse freezer poderia fazer em uma hora de funcionamento, utilizando ´agua a 20o C?
Resposta : a) 400W ; b) 10, 7; c) 36, 9 kg
Quest˜
ao-10.2 Vocˆe projeta uma m´aquina que absorve
1, 5 × 104 J de calor a 650K em cada ciclo e rejeita calor a uma temperatura de 350K. A m´aquina completa 240 ciclos em 1 min. Qual ´e o rendimento desta m´aquina?
Resposta :

que passa atrav´es dos tubos e outros componentes s˜ao cerca de 8 GJ/h. Se o calor ´e transferido para as tubula¸c˜oes de arrefecimento a uma velocidade de 145 GJ/, determinar a) produ¸c˜ao de energia l´ıquida e b) a eficiˆencia t´ermica do presente usina.
Respostas : a) 35, 3 M W ; b) 45, 4%
Quest˜
ao-10.5 Um motor de carro com uma potˆencia de 110hp tem um eficiˆencia t´ermica de 28%. Determinar a taxa de combust´ıvel consumida se o valor de aquecimento produzido pelo combust´ıvel ´e
19.000Btu/lb · mim.
Quest˜
ao-10.6 Uma usina de vapor, com uma potˆencia de 150 M W consome carv˜ao a uma velocidade de
60 ton/h. Se o valor de aquecimento o carv˜ao ´e de
30.000 kJ/kg, determinar a eficiˆencia global desta planta. Resposta : 30, 0%
Quest˜
ao-10.7 O ciclo de Joule, representado na figura, onde AB e CD s˜ao adiab´aticas, ´e uma idealiza¸c˜ao do que ocorre numa turbina a g´as: BC e DA representam aquecimento e resfriamento respectivamente a press˜ao constante; r = PB /PA ´e a taxa de compress˜ao. a) Mostre que o rendimento do ciclo
´e dado por

Quest˜ ao-10.3 O