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​ = 4200 kJQL​ = 3360 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 4200 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3360 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 4200 kJQL = 3360 kJ
W = kJ
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 600 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 600 MW avec un rendement thermique de 55 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.

Ẇ = 600 MWη = 55%
Q̇L = MW
3.Moyen
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 558 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1600 kJ de chaleur d’une source à 625 °C et en rejette 558 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 625 °CQH = 1600 kJQL = 558 kJ
TL = °C
4.Moyen
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 550 °C et une source froide à 40 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 550 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 850 °CT0​ = 30 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

Un moteur de Carnot reçoit 150 kW de chaleur d’une source à 850 °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 -10 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.

TH = 850 °CT0 = 30 °CTL = -10 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -20 °C dans une cuisine à 25 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 0,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. W = 840 kJ
  2. 2. Q̇L = 490,9 MW
  3. 3. TL = 40,08 °C
  4. 4. ηmax = 61,96 %
  5. 5. Q̇L = 720,5 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,08888 kW

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