1.Facile
Un moteur thermique reçoit 4500 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2475 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 4500 kJQL = 2475 kJ
W = kJ
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 400 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Son rendement thermique réel est de 28 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 400 °CTL = 25 °Cη = 28%
ηII = %
4.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 4800 kJ de chaleur d’une source à 300 °C et en rejette 2371 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 300 °CQH = 4800 kJQL = 2371 kJ
TL = °C
5.Difficile
Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 1200 °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 20 °C. Les deux moteurs produisent le même travail. Trouvez Tm en °C.
TH = 1200 °CTL = 20 °C
Tm = °C
6.Difficile
Un moteur thermique reçoit 2100 kJ de chaleur d’une source à 850 °C, produit 1071 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 25 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 850 °CTL = 25 °CQH = 2100 kJW = 1071 kJ
Sgen = kJ/K
Corrigé
- 1. W = 2025 kJ
- 2. η = 45 %
- 3. ηII = 50,26 %
- 4. TL = 9,962 °C
- 5. Tm = 610 °C
- 6. Sgen = 1,582 kJ/K
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