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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,58 kWẆ = 1,8 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 5,58 kW tandis que son compresseur consomme 1,8 kW. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette dans la cuisine.

Q̇L = 5,58 kWẆ = 1,8 kW
Q̇H = kW
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 300 MW avec un rendement thermique de 38 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.

Ẇ = 300 MWη = 38%
Q̇L = MW
3.Moyen
TH​ = 40 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,5 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à 0 °C en extrayant 8,5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 40 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = 0 °CTH = 40 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
TH​ = 775 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2600 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 775 °C et une source froide à 10 °C. Il reçoit 2600 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 775 °CTL = 10 °CQH = 2600 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur fournit 14 kW de chaleur à un système de chauffage à 20 °C, en prélevant de la chaleur à une source à -5 °C. Son COP réel vaut 40 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

TH = 20 °CTL = -5 °CηII = 40%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait -5 °C dehors, en fournissant 14 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 7,38 kW
  2. 2. Q̇L = 489,5 MW
  3. 3. Q̇H = 9,745 kW
  4. 4. Wmax = 1898 kJ
  5. 5. Ẇ = 2,985 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,237 kW

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