Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,5 kWẆ = 1 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 3,5 kW tandis que son compresseur consomme 1 kW. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette dans la cuisine.

Q̇L = 3,5 kWẆ = 1 kW
Q̇H = kW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3300 kJQL​ = 2475 kJW

Un moteur thermique reçoit 3300 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2475 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 3300 kJQL = 2475 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 375 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1300 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 375 °C et une source froide à 25 °C. Il reçoit 1300 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 375 °CTL = 25 °CQH = 1300 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 725 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 725 °C et une source froide à 20 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 725 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 2 °C dehors, en fournissant 4 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 2 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 1 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 4,5 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Wmax = 702 kJ
  4. 4. ηmax = 70,63 %
  5. 5. COPmax = 14,76
  6. 6. COPmax = 10,58

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