1.Facile
Un moteur thermique reçoit 1900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1045 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 1900 kJQL = 1045 kJ
W = kJ
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 3000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1950 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 3000 kJQL = 1950 kJ
W = kJ
3.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 375 °C et une source froide à 15 °C. Il reçoit 2900 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 375 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 200 °C et une source froide à 20 °C. Il reçoit 600 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 200 °CTL = 20 °CQH = 600 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Un moteur thermique reçoit 4200 kJ de chaleur d’une source à 300 °C, produit 1344 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 35 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 300 °CTL = 35 °CQH = 4200 kJW = 1344 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un moteur de Carnot reçoit 140 kW de chaleur d’une source à 950 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -5 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.
TH = 950 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW
Corrigé
- 1. W = 855 kJ
- 2. W = 1050 kJ
- 3. Wmax = 1611 kJ
- 4. Wmax = 228,3 kJ
- 5. Sgen = 1,94 kJ/K
- 6. Q̇L = 946,3 kW
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