5° Lista:. Segunda Lei e Ciclo de Carnot (A) 1. A potência produzida

5° Lista:. Segunda Lei e Ciclo de Carnot (A)
1. A potência produzida em um motor a gasoline é 20 Hp utilizando 35 kW de transferencia de calor da
queima do combustível. Qual e a sua eficiencia térmica e quanto de energia é rejeitado para o
ambiente? Lembrando que 1Hp=0,7475Kw (Resp.:0,43; 20,1 kW)
2. Uma geladeira remove 1,5 kJ do espaço frio usando um 1 kJ entrada trabalho. Quanta energia vai
para a cozinha e qual é o seu coeficiente de desempenho? (Resp.: 2,5 kJ; 1,5).
3. A potência utlizada para acionar um aparelho de ar condicionado de janela é 1,5 kW e a taxa de
transferência de calor rejeitada no ambiente é 5,1 kW. Determine a taxa de trasf. de calor no
ambiente refrigerado e o coeficiente de eficácia do refrigerador. (Resp.: 3,6 kW; 2,4)
4. Um fazendeiro deseja utilizar uma bomba de calor, acionada com um motor de 2 kW, para manter a
temperatura do galinheiro igual a 30ºC. A taxa de transferência de calor do galinheiro para o
ambiente, que está a uma temperatura ambiente, é igual a 10 kW. Qual é o coeficiente de eficácia
mínimo da bomba de calor para que o sistema de aquecimento opere adequadamente.(Resp. 5)
5. Um condicionador de ar remove calor de uma casa de maneira estável, a uma taxa de 750 kJ/min,
enquanto consome energía elétrica a uma taxa de 6 kW. Determine (a) o COP desse condicionador
de ar e (B) a taxa de transferencia de calor para o ar externo em kj/min. (Resp.: 2,08; (b) 1110
kJ/min)
6. Calcule o rendimento térmico de um motor que opera segundo o ciclo de Carnot e entre
reservatorios que apresentam temperaturas iguais a 300 e 45°C. (Resp.: 0,45)
7. Uma bomba de calor é um aparelho que retira energía do ar frio externo e o transfere para ar mais
quente interno. Esta é uma violação da Segunda Lei da Termodinâmica? Explique.
8. A figura abaixo mostra o esquema de uma máquina cíclica que é utilizada para tranferir calor de um
reservatorio térmico a alta temperatura para outro a baixa temperatura. Determine, utilizando os
valores fornecidos na figura, se esta máquina é reversível, irreversível ou impossível.
9. Uma máquina de Carnot recebe 250 Kj/s de calor de um reservatório fonte de calor a 525°C e rejeita
calor para um reservatório sumidouro de calor a 50°C. Qual é a potência desenvolvida e qual o calor
rejeitado? (Resp.: 148,8 kW; 101,22kj/s)
10. É possível uma máquina térmica funcionar sem rejeitar nenhuma quantidade de energia para um
reservatório a baixa temperatura ? Explique.
11. Uma usina potência a vapor de 600 MW, que é resfriada por um rio próximo, tem uma eficiência
térmica de 40%. Determine a taxa de transferência de calor para a água do rio (Resp: 900MW)