Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3400 kJQL​ = 2210 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 3400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2210 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 3400 kJQL = 2210 kJ
W = kJ
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 1400 kJQL​ = 840 kJW

Un moteur thermique reçoit 1400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 840 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 1400 kJQL = 840 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 325 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 325 °C et une source froide à 5 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 325 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Moyen
TH​ = 200 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 200 °C et une source froide à 35 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 200 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait -5 °C dehors, en fournissant 12 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 7 °C dehors, en fournissant 4 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. W = 1190 kJ
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 53,5 %
  4. 4. ηmax = 34,87 %
  5. 5. COPmax = 11,31
  6. 6. COPmax = 19,68

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