Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3400 kJQL​ = 2380 kJW

Un moteur thermique reçoit 3400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2380 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 3400 kJQL = 2380 kJ
η = %
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 4700 kJQL​ = 3290 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 4700 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3290 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 4700 kJQL = 3290 kJ
W = kJ
3.Moyen
TH​ = 28 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à 5 °C en extrayant 7 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 28 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = 5 °CTH = 28 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
TH​ = 675 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 675 °C et une source froide à 40 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 675 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 800 °CT0​ = 30 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 120 kWQ̇L​ = ?

Un moteur de Carnot reçoit 120 kW de chaleur d’une source à 800 °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 -20 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.

TH = 800 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW
6.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 20 °C alors qu’il fait 0 °C dehors, en fournissant 13 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. W = 1410 kJ
  3. 3. Q̇H = 7,579 kW
  4. 4. ηmax = 66,97 %
  5. 5. Q̇L = 435,9 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8869 kW

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.