1.Facile
Un moteur thermique reçoit 1600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 960 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 1600 kJQL = 960 kJ
W = kJ
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Une centrale électrique fournit une puissance nette de 750 MW avec un rendement thermique de 55 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.
Ẇ = 750 MWη = 55%
Q̇L = MW
3.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 700 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 10 °C. Son rendement thermique réel est de 35 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 700 °CTL = 10 °Cη = 35%
ηII = %
4.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1900 kJ de chaleur d’une source à 350 °C et en rejette 863 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 350 °CQH = 1900 kJQL = 863 kJ
TL = °C
5.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait -10 °C dehors, en fournissant 14 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait 2 °C dehors, en fournissant 4 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
Corrigé
- 1. W = 640 kJ
- 2. Q̇L = 613,6 MW
- 3. ηII = 49,36 %
- 4. TL = 9,891 °C
- 5. COPmax = 9,489
- 6. COPmax = 15,48
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