Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 7,8 kWẆ = 2 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 7,8 kW tandis que son compresseur consomme 2 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 7,8 kWẆ = 2 kW
COPR =
2.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 4,2 fournit 7,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 4,2Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
3.Moyen
TH​ = 325 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 325 °C et une source froide à 25 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 325 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Moyen
TH​ = 750 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 750 °C et une source froide à 30 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 750 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 20 °C alors qu’il fait -5 °C dehors, en fournissant 13 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
750 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 750 °C et rejette de la chaleur vers une source intermédiaire à la température Tm. Le moteur B prend toute cette chaleur et rejette de la chaleur vers une source à 35 °C. Les deux moteurs ont le même rendement thermique. Trouvez Tm en °C.

TH = 750 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Corrigé

  1. 1. COPR = 3,9
  2. 2. Ẇ = 1,786 kW
  3. 3. ηmax = 50,15 %
  4. 4. ηmax = 70,37 %
  5. 5. Ẇmin = 1,109 kW
  6. 6. Tm = 288,4 °C

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