1.Facile
Un moteur thermique reçoit 4400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2860 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 4400 kJQL = 2860 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 2000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1100 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 2000 kJQL = 1100 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 4700 kJ de chaleur d’une source à 550 °C et en rejette 1759 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 550 °CQH = 4700 kJQL = 1759 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2400 kJ de chaleur d’une source à 325 °C et en rejette 1216 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 325 °CQH = 2400 kJQL = 1216 kJ
TL = °C
5.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 2 °C dehors, en fournissant 13 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =
6.Difficile
Un réfrigérateur maintient son compartiment à -25 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
Corrigé
- 1. η = 35 %
- 2. η = 45 %
- 3. TL = 34,92 °C
- 4. TL = 29,91 °C
- 5. COPmax = 14,76
- 6. Ẇmin = 0,7254 kW
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