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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 500 kJQL​ = 350 kJW

Un moteur thermique reçoit 500 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 350 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 500 kJQL = 350 kJ
η = %
2.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 2,9 fournit 17,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 2,9Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
3.Moyen
TH​ = 325 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1500 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 325 °C et une source froide à 25 °C. Il reçoit 1500 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 325 °CTL = 25 °CQH = 1500 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 200 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 200 °C et une source froide à 10 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 200 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -18 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 5 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Ẇ = 6,034 kW
  3. 3. Wmax = 752,3 kJ
  4. 4. ηmax = 40,16 %
  5. 5. COPmax = 5,547
  6. 6. Ẇmin = 0,2696 kW

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