Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 3,2 fournit 7 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance thermique Q̇L qu’elle prélève à l’air extérieur.

COPHP = 3,2Q̇H = 7 kW
Q̇L = kW
2.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 1,29 kWẆ = 0,3 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 1,29 kW tandis que son compresseur consomme 0,3 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 1,29 kWẆ = 0,3 kW
COPR =
3.Moyen
TH​ = 775 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 775 °C et une source froide à 20 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 775 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Moyen
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à 2 °C en extrayant 3 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 28 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = 2 °CTH = 28 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
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 la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 2 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 28 °CTL = 2 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇L = 4,813 kW
  2. 2. COPR = 4,3
  3. 3. ηmax = 72,03 %
  4. 4. Q̇H = 3,283 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,6527 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2835 kW

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