Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 200 MW avec un rendement thermique de 38 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.

Ẇ = 200 MWη = 38%
Q̇H = MW
2.Facile
cuisineespace froidRQ̇H​Q̇L​ = 0,85 kWẆ = 0,5 kW

Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 0,85 kW tandis que son compresseur consomme 0,5 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.

Q̇L = 0,85 kWẆ = 0,5 kW
COPR =
3.Moyen
TH​ = 275 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 1500 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 275 °C et une source froide à 35 °C. Il reçoit 1500 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 275 °CTL = 35 °CQH = 1500 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3300 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 400 °C et une source froide à 10 °C. Il reçoit 3300 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 400 °CTL = 10 °CQH = 3300 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -10 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 20 °C alors qu’il fait -10 °C dehors, en fournissant 11 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 526,3 MW
  2. 2. COPR = 1,7
  3. 3. Wmax = 656,8 kJ
  4. 4. Wmax = 1912 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,4275 kW
  6. 6. Ẇmin = 1,126 kW

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