1.Facile
Un moteur thermique reçoit 2900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2030 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 2900 kJQL = 2030 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 4800 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2640 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 4800 kJQL = 2640 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1500 kJ de chaleur d’une source à 800 °C et en rejette 389 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 800 °CQH = 1500 kJQL = 389 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1500 kJ de chaleur d’une source à 550 °C et en rejette 525 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 550 °CQH = 1500 kJQL = 525 kJ
TL = °C
5.Difficile
Une pompe à chaleur fournit 20 kW de chaleur à un système de chauffage à 35 °C, en prélevant de la chaleur à une source à -5 °C. Son COP réel vaut 40 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.
TH = 35 °CTL = -5 °CηII = 40%Q̇H = 20 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 2 °C dehors, en fournissant 10 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
Corrigé
- 1. η = 30 %
- 2. η = 45 %
- 3. TL = 5,154 °C
- 4. TL = 14,95 °C
- 5. Ẇ = 6,49 kW
- 6. Ẇmin = 0,6776 kW
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