05 Exer Resol 2da Lei

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UNIVERSIDADE ZAMBEZE 
FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
CURSO ENGENHARIA MECATRÔNICA. 
 
Tema 5. Segunda lei da termodinâmica. 
Exercícios Resolvidos 
1. Calcular o rendimento térmico de um motor de Carnot que opera entre 500oC e 40oC. 
 
2. Calcular o coeficiente de eficácia, 𝝱 (ou coeficiente de desempenho ou COP) de uma bomba de calor de 
Carnot que opera entre 0oC e 45oC. 
 
 
 
 
 
 
3. Um inventor alega ter desenvolvido um ciclo de potência capaz de fornecer um trabalho de 410 kJ por 
meio de uma entrada de energia por transferência de calor de 1000 kJ. O sistema percorrendo o ciclo 
recebe a transferência de calor de gases quentes à temperatura de 500 K e descarrega energia para a 
atmosfera a 300 K. Avalie este invento? 
 
 
4. Calor é transferido de uma caldeira para uma máquina térmica a uma taxa de 80 MW. Se a taxa com a 
qual o calor é rejeitado para um rio próximo for de 50 MW, determine a potência produzida e a eficiência 
da máquina térmica. 
 
 
 
 
 
 
 
5. Uma bomba de calor e utilizada para atender as necessidades de aquecimento de uma casa. Estima-se 
que a perda de calor da casa com uma taxa de 80000 kJ/h. Se a bomba de calor nessas condições posue 
um coeficiente de desempenho de 2.5, determine: 
a) A potência consumida pela bomba de calor. 
b) A taxa com que o calor e removido do ar frio externo. 
 
 
6. Uma máquina térmica de Carnot que trabalha segundo um ciclo, recebe 500 kJ de calor de uma fonte de 
alta temperatura de 652oC e rejeita calor para um sumideiro a 30oC. Determine: 
a) Eficiência térmica de Carnot. 
b) A quantidade de calor rejeitado para o sumideiro por ciclo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Uma máquina reversível Carnot recebe 3000 kcal de uma fonte quente (vapor a 150oC) e rejeita calor para 
o reservatório frio a 30oC. Pede-se: 
a) O rendimento do ciclo. 
b) O trabalho realizado. 
 
 
8. Uma máquina térmica recebe 500000 kcal/h de uma fonte quente e produz uma potência de 250 Hp. 
Determine: 
a) O fluxo de calor transferido para a fonte fria. 
b) O rendimento térmico si as temperaturas da fonte fria e quente são respetivamente TH=400oC e 
TL= 50oC