1.Facile
Un moteur thermique reçoit 3900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2340 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 3900 kJQL = 2340 kJ
W = kJ
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 3600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2700 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 3600 kJQL = 2700 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 700 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 10 °C. Son rendement thermique réel est de 28 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 700 °CTL = 10 °Cη = 28%
ηII = %
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 600 °C et une source froide à 5 °C. Il reçoit 1800 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 600 °CTL = 5 °CQH = 1800 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 20 °C alors qu’il fait -10 °C dehors, en fournissant 6 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 5 °C dehors, en fournissant 6 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 6 kW
COPmax =
Corrigé
- 1. W = 1560 kJ
- 2. η = 25 %
- 3. ηII = 39,49 %
- 4. Wmax = 1227 kJ
- 5. Ẇmin = 0,614 kW
- 6. COPmax = 17,36
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