1.Facile
Un moteur thermique reçoit 3700 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2590 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 3700 kJQL = 2590 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 4000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2800 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 4000 kJQL = 2800 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 3800 kJ de chaleur d’une source à 375 °C et en rejette 1660 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 375 °CQH = 3800 kJQL = 1660 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 200 °C et une source froide à 5 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.
TH = 200 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difficile
Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 1050 °C et rejette de la chaleur vers une source intermédiaire à la température Tm. Le moteur B prend toute cette chaleur et rejette de la chaleur vers une source à 25 °C. Les deux moteurs ont le même rendement thermique. Trouvez Tm en °C.
TH = 1050 °CTL = 25 °C
Tm = °C
6.Difficile
Un réfrigérateur maintient son compartiment à 4 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2,5 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 2,5 kW
COPmax =
Corrigé
- 1. η = 30 %
- 2. η = 30 %
- 3. TL = 9,989 °C
- 4. ηmax = 41,21 %
- 5. Tm = 354,9 °C
- 6. COPmax = 8,94
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