Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 6,24 kWẆ = 1,6 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 6,24 kW tandis que son compresseur consomme 1,6 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 6,24 kWẆ = 1,6 kW
COPR =
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 750 MW avec un rendement thermique de 50 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.

Ẇ = 750 MWη = 50%
Q̇H = MW
3.Moyen
TH​ = 850 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 29%

Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 850 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 40 °C. Son rendement thermique réel est de 29 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.

TH = 850 °CTL = 40 °Cη = 29%
ηII = %
4.Moyen
TH​ = 40 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6,5 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -10 °C en extrayant 6,5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 40 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = -10 °CTH = 40 °CQ̇L = 6,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 5 °C dans une cuisine à 30 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 30 °CTL = 5 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 5 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. COPR = 3,9
  2. 2. Q̇H = 1500 MW
  3. 3. ηII = 40,21 %
  4. 4. Q̇H = 7,735 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,2696 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2067 kW

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