Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 9,57 kWẆ = 2,9 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 9,57 kW tandis que son compresseur consomme 2,9 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 9,57 kWẆ = 2,9 kW
COPR =
2.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 11,34 kWẆ = 2,7 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 11,34 kW tandis que son compresseur consomme 2,7 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 11,34 kWẆ = 2,7 kW
COPR =
3.Moyen
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 40%

Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 900 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 40 °C. Son rendement thermique réel est de 40 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.

TH = 900 °CTL = 40 °Cη = 40%
ηII = %
4.Moyen
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 750 °C et une source froide à 15 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 750 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait 7 °C dehors, en fournissant 7 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -25 °C dans une cuisine à 30 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 4 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -25 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. COPR = 3,3
  2. 2. COPR = 4,2
  3. 3. ηII = 54,57 %
  4. 4. ηmax = 71,84 %
  5. 5. Ẇmin = 0,3332 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8866 kW

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