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​ = 19 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 2,9 fournit 19 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance thermique Q̇L qu’elle prélève à l’air extérieur.

COPHP = 2,9Q̇H = 19 kW
Q̇L = kW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 4400 kJQL​ = 3080 kJW = ?

Un moteur thermique reçoit 4400 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3080 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.

QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
W = kJ
3.Moyen
TH​ = 550 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3900 kJQL​W = ?

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 550 °C et une source froide à 30 °C. Il reçoit 3900 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.

TH = 550 °CTL = 30 °CQH = 3900 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
TH​ = 300 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 300 °C et une source froide à 35 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 300 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 750 °CT0​ = 25 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 110 kWQ̇L​ = ?

Un moteur de Carnot reçoit 110 kW de chaleur d’une source à 750 °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 -20 °C et rejette lui aussi de la chaleur vers l’environnement à 25 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇L extraite du congélateur.

TH = 750 °CT0 = 25 °CTL = -20 °CQ̇H = 110 kW
Q̇L = kW
6.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur maintient une maison à 22 °C alors qu’il fait 7 °C dehors, en fournissant 7 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW

Corrigé

  1. 1. Q̇L = 12,45 kW
  2. 2. W = 1320 kJ
  3. 3. Wmax = 2464 kJ
  4. 4. ηmax = 46,24 %
  5. 5. Q̇L = 438,5 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,3558 kW

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