Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 18 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 4,9 fournit 18 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance thermique Q̇L qu’elle prélève à l’air extérieur.

COPHP = 4,9Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
2.Facile
maisonair extérieurHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 3,9 fournit 17,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 3,9Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
3.Moyen
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -20 °C en extrayant 9,5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = -20 °CTH = 30 °CQ̇L = 9,5 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 3600 kJQL​ = 1075 kJW

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 3600 kJ de chaleur d’une source à 675 °C et en rejette 1075 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.

TH = 675 °CQH = 3600 kJQL = 1075 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 1000 °CT0​ = 25 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 170 kWQ̇L​ = ?

Un moteur de Carnot reçoit 170 kW de chaleur d’une source à 1000 °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 = 1000 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 170 kW
Q̇L = kW
6.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -18 °C dans une cuisine à 28 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. Q̇L = 14,33 kW
  2. 2. Ẇ = 4,487 kW
  3. 3. Q̇H = 11,38 kW
  4. 4. TL = 9,978 °C
  5. 5. Q̇L = 1164 kW
  6. 6. COPmax = 5,547

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.