1.Facile
Un moteur thermique reçoit 2900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1595 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 2900 kJQL = 1595 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 3600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1980 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 3600 kJQL = 1980 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 350 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Son rendement thermique réel est de 31 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 350 °CTL = 30 °Cη = 31%
ηII = %
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 625 °C et une source froide à 35 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.
TH = 625 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
Un réfrigérateur maintient son compartiment à -18 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 1000 °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 35 °C. Les deux moteurs ont le même rendement thermique. Trouvez Tm en °C.
TH = 1000 °CTL = 35 °C
Tm = °C
Corrigé
- 1. η = 45 %
- 2. η = 45 %
- 3. ηII = 60,37 %
- 4. ηmax = 65,69 %
- 5. Ẇmin = 0,6232 kW
- 6. Tm = 353,2 °C
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