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​ = 1900 kJQL​ = 1045 kJW

Un moteur thermique reçoit 1900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1045 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 1900 kJQL = 1045 kJ
η = %
2.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 11,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 3,1 fournit 11,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 3,1Q̇H = 11,5 kW
Ẇ = kW
3.Moyen
TH​ = 575 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1000 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 575 °C et une source froide à 40 °C. Il reçoit 1000 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 575 °CTL = 40 °CQH = 1000 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 400 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4500 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 400 °C et une source froide à 5 °C. Il reçoit 4500 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 400 °CTL = 5 °CQH = 4500 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -20 °C dans une cuisine à 32 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 300 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1800 kJW = 700 kJ

Un moteur thermique reçoit 2500 kJ de chaleur d’une source à 300 °C, produit 700 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 35 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.

TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 2500 kJW = 700 kJ
Sgen = kJ/K

Corrigé

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Ẇ = 3,71 kW
  3. 3. Wmax = 630,8 kJ
  4. 4. Wmax = 2641 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,4108 kW
  6. 6. Sgen = 1,479 kJ/K

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