Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 3,9 fournit 6,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

Un moteur thermique reçoit 1900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1520 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 350 °C et une source froide à 35 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible η_max.

Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 2400 kJ de chaleur d’une source à 500 °C et en rejette 926 kJ par cycle. Trouvez la température T_L de la source froide en °C.

Un moteur de Carnot reçoit 130 kW de chaleur d’une source à 600 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 20 °C. Tout son travail entraîne un réfrigérateur de Carnot qui extrait de la chaleur d’un congélateur à -30 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 20 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇_L extraite du congélateur.

Un moteur thermique reçoit 3800 kJ de chaleur d’une source à 800 °C, produit 1368 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 30 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée S_gen par cycle.