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​ = 19,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Une pompe à chaleur de coefficient de performance 3,3 fournit 19,5 kW de chaleur à une maison. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.

COPHP = 3,3Q̇H = 19,5 kW
Ẇ = kW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3900 kJQL​ = 2145 kJW

Un moteur thermique reçoit 3900 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2145 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 3900 kJQL = 2145 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à 4 °C en extrayant 5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 5 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
TH​ = 550 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 34%

Un moteur thermique reçoit de la chaleur d’une source à 550 °C et rejette de la chaleur vers l’environnement à 35 °C. Son rendement thermique réel est de 34 %. Trouvez son rendement exergétique ηII, rapport du rendement réel au rendement de Carnot.

TH = 550 °CTL = 35 °Cη = 34%
ηII = %
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait 0 °C dehors, en fournissant 12 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -20 °C dans une cuisine à 30 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 4 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =

Corrigé

  1. 1. Ẇ = 5,909 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Q̇H = 5,469 kW
  4. 4. ηII = 54,34 %
  5. 5. COPmax = 14,01
  6. 6. COPmax = 5,063

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