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
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 4,6 fournit 10 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 4,6Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 1600 kJQL​ = 1200 kJW

Un moteur thermique reçoit 1600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1200 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 1600 kJQL = 1200 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 675 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 675 °C et une source froide à 35 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 675 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Moyen
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 1000 kJQL​ = 439 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1000 kJ de chaleur d’une source à 475 °C et en rejette 439 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 475 °CQH = 1000 kJQL = 439 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait 7 °C dehors, en fournissant 5 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -10 °C dans une cuisine à 30 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 4,5 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 30 °CTL = -10 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. Ẇ = 2,174 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηmax = 67,5 %
  4. 4. TL = 55,29 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,238 kW
  6. 6. COPmax = 6,579

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