Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 4,29 kWẆ = 1,3 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 4,29 kW tandis que son compresseur consomme 1,3 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 4,29 kWẆ = 1,3 kW
COPR =
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 4100 kJQL​ = 2870 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 4100 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2870 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 4100 kJQL = 2870 kJ
W = kJ
3.Moyen
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 385 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1000 kJ de chaleur d’une source à 475 °C et en rejette 385 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 475 °CQH = 1000 kJQL = 385 kJ
TL = °C
4.Moyen
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 2800 kJQL​ = 1116 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2800 kJ de chaleur d’une source à 475 °C et en rejette 1116 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 475 °CQH = 2800 kJQL = 1116 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 32 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -25 °C dans une cuisine à 32 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -10 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3,5 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. COPR = 3,3
  2. 2. W = 1230 kJ
  3. 3. TL = 14,89 °C
  4. 4. TL = 25,04 °C
  5. 5. Ẇmin = 1,148 kW
  6. 6. COPmax = 5,848

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