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.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3800 kJQL​ = 3040 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 3800 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3040 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 3800 kJQL = 3040 kJ
W = kJ
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 100 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 100 MW avec un rendement thermique de 45 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.

Ẇ = 100 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.Moyen
TH​ = 275 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4000 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 275 °C et une source froide à 10 °C. Il reçoit 4000 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 275 °CTL = 10 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 35 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -5 °C en extrayant 7 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 35 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = -5 °CTH = 35 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -10 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 1,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 400 °CT0​ = 25 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 180 kWQ̇L​ = ?

Un moteur de Carnot reçoit 180 kW de chaleur d’une source à 400 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -25 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.

TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = -25 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW

Corrigé

  1. 1. W = 760 kJ
  2. 2. Q̇L = 122,2 MW
  3. 3. Wmax = 1934 kJ
  4. 4. Q̇H = 8,044 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,2166 kW
  6. 6. Q̇L = 497,7 kW

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.