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​ = 1,26 kWẆ = 0,7 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 1,26 kW tandis que son compresseur consomme 0,7 kW. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette dans la cuisine.

Q̇L = 1,26 kWẆ = 0,7 kW
Q̇H = kW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 4300 kJQL​ = 3440 kJW

Un moteur thermique reçoit 4300 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3440 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 4300 kJQL = 3440 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 2700 kJQL​ = 717 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2700 kJ de chaleur d’une source à 775 °C et en rejette 717 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 775 °CQH = 2700 kJQL = 717 kJ
TL = °C
4.Moyen
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 1300 kJQL​ = 583 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1300 kJ de chaleur d’une source à 425 °C et en rejette 583 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 425 °CQH = 1300 kJQL = 583 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur fournit 5,5 kW de chaleur à un système de chauffage à 35 °C, en prélevant de la chaleur à une source à 7 °C. Son COP réel vaut 60 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

TH = 35 °CTL = 7 °CηII = 60%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 4 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 4,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 1,96 kW
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. TL = 5,192 °C
  4. 4. TL = 39,94 °C
  5. 5. Ẇ = 0,8329 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,5033 kW

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