Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 3,78 kW tandis que son compresseur consomme 1,4 kW. Trouvez son coefficient de performance COP_R.

Un moteur thermique reçoit 3000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1650 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 5000 kJ de chaleur d’une source à 625 °C et en rejette 1604 kJ par cycle. Trouvez la température T_L de la source froide en °C.

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 450 °C et une source froide à 40 °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 550 °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 10 °C. Les deux moteurs ont le même rendement thermique. Trouvez T_m en °C.

Une pompe à chaleur maintient une maison à 20 °C alors qu’il fait 0 °C dehors, en fournissant 11 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COP_max.