Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6,12 kWẆ = 1,8 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 6,12 kW tandis que son compresseur consomme 1,8 kW. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette dans la cuisine.

Q̇L = 6,12 kWẆ = 1,8 kW
Q̇H = kW
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 1000 MW avec un rendement thermique de 40 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.

Ẇ = 1000 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.Moyen
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2200 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 650 °C et une source froide à 25 °C. Il reçoit 2200 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 475 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 475 °C et une source froide à 5 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 475 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

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

TH = 25 °CTL = 5 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -25 °C dans une cuisine à 30 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 7,92 kW
  2. 2. Q̇H = 2500 MW
  3. 3. Wmax = 1489 kJ
  4. 4. ηmax = 62,82 %
  5. 5. Ẇmin = 0,3595 kW
  6. 6. COPmax = 4,512

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