1.Facile
Un moteur thermique reçoit 3900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2730 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
W = kJ
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 4400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3080 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
W = kJ
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1000 kJ de chaleur d’une source à 625 °C et en rejette 326 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 625 °CQH = 1000 kJQL = 326 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2300 kJ de chaleur d’une source à 675 °C et en rejette 760 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 675 °CQH = 2300 kJQL = 760 kJ
TL = °C
5.Difficile
Une pompe à chaleur fournit 9 kW de chaleur à un système de chauffage à 55 °C, en prélevant de la chaleur à une source à 10 °C. Son COP réel vaut 30 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.
TH = 55 °CTL = 10 °CηII = 30%Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Un moteur de Carnot reçoit 180 kW de chaleur d’une source à 400 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -15 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.
TH = 400 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW
Corrigé
- 1. W = 1170 kJ
- 2. W = 1320 kJ
- 3. TL = 19,65 °C
- 4. TL = 40,15 °C
- 5. Ẇ = 4,114 kW
- 6. Q̇L = 567,6 kW
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