1.Facile
Un moteur thermique reçoit 3700 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2960 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 3700 kJQL = 2960 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 330 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 600 kJQL = 330 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 750 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 10 °C. Son rendement thermique réel est de 29 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 750 °CTL = 10 °Cη = 29%
ηII = %
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 300 °C et une source froide à 10 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.
TH = 300 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difficile
Un moteur thermique reçoit 2900 kJ de chaleur d’une source à 900 °C, produit 1537 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 15 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 900 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJW = 1537 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un moteur de Carnot reçoit 20 kW de chaleur d’une source à 800 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 20 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -10 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 20 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.
TH = 800 °CT0 = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 20 kW
Q̇L = kW
Corrigé
- 1. η = 20 %
- 2. η = 45 %
- 3. ηII = 40,1 %
- 4. ηmax = 50,6 %
- 5. Sgen = 2,258 kJ/K
- 6. Q̇L = 127,5 kW
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