Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 4,4 fournit 17,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 4,3 fournit 17,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2200 kJ de chaleur d’une source à 450 °C et en rejette 892 kJ par cycle. Trouvez la température T_L de la source froide en °C.

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 350 °C et une source froide à 5 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible η_max.

Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 1100 °C et rejette de la chaleur vers une source intermédiaire à la température T_m. Le moteur B prend toute cette chaleur et rejette de la chaleur vers une source à 30 °C. Les deux moteurs produisent le même travail. Trouvez T_m en °C.

Un moteur de Carnot reçoit 50 kW de chaleur d’une source à 750 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -15 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇_L extraite du congélateur.