1.Facile
Une centrale électrique fournit une puissance nette de 1000 MW avec un rendement thermique de 40 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.
Ẇ = 1000 MWη = 40%
Q̇L = MW
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 5000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3500 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 5000 kJQL = 3500 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 650 °C et une source froide à 40 °C. Il reçoit 3900 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 650 °CTL = 40 °CQH = 3900 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 600 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 40 °C. Son rendement thermique réel est de 45 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.
TH = 600 °CTL = 40 °Cη = 45%
ηII = %
5.Difficile
Un moteur thermique reçoit 1600 kJ de chaleur d’une source à 900 °C, produit 832 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 35 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 900 °CTL = 35 °CQH = 1600 kJW = 832 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 2 °C dehors, en fournissant 8 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 8 kW
COPmax =
Corrigé
- 1. Q̇L = 1500 MW
- 2. η = 30 %
- 3. Wmax = 2577 kJ
- 4. ηII = 70,16 %
- 5. Sgen = 1,128 kJ/K
- 6. COPmax = 14,76
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