Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 750 MW avec un rendement thermique de 42 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.

Ẇ = 750 MWη = 42%
Q̇H = MW
2.Facile
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 150 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 150 MW avec un rendement thermique de 42 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.

Ẇ = 150 MWη = 42%
Q̇L = MW
3.Moyen
TH​ = 450 °CTL​ = ?EQH​ = 3900 kJQL​ = 1743 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 3900 kJ de chaleur d’une source à 450 °C et en rejette 1743 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 450 °CQH = 3900 kJQL = 1743 kJ
TL = °C
4.Moyen
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 4100 kJQL​ = 1498 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 4100 kJ de chaleur d’une source à 625 °C et en rejette 1498 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 625 °CQH = 4100 kJQL = 1498 kJ
TL = °C
5.Difficile
650 °CTm​ = ?25 °CABWA​WB​

Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 650 °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 25 °C. Les deux moteurs produisent le même travail. Trouvez Tm en °C.

TH = 650 °CTL = 25 °C
Tm = °C
6.Difficile
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ = ?

Un réfrigérateur maintient son compartiment à 5 °C dans une cuisine à 32 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 3,5 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 3,5 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇H = 1786 MW
  2. 2. Q̇L = 207,1 MW
  3. 3. TL = 50,04 °C
  4. 4. TL = 55 °C
  5. 5. Tm = 337,5 °C
  6. 6. Ẇmin = 0,3397 kW

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