1.Facile
Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 2,8 kW tandis que son compresseur consomme 1 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.
Q̇L = 2,8 kWẆ = 1 kW
COPR =
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 1700 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1360 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 1700 kJQL = 1360 kJ
W = kJ
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 4900 kJ de chaleur d’une source à 250 °C et en rejette 2605 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 250 °CQH = 4900 kJQL = 2605 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 600 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 10 °C. Son rendement thermique réel est de 27 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 600 °CTL = 10 °Cη = 27%
ηII = %
5.Difficile
Une pompe à chaleur fournit 11 kW de chaleur à un système de chauffage à 35 °C, en prélevant de la chaleur à une source à 5 °C. Son COP réel vaut 55 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.
TH = 35 °CTL = 5 °CηII = 55%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Un moteur thermique reçoit 1500 kJ de chaleur d’une source à 700 °C, produit 735 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 20 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 700 °CTL = 20 °CQH = 1500 kJW = 735 kJ
Sgen = kJ/K
Corrigé
- 1. COPR = 2,8
- 2. W = 340 kJ
- 3. TL = 4,974 °C
- 4. ηII = 39,96 %
- 5. Ẇ = 1,947 kW
- 6. Sgen = 1,068 kJ/K
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.