1.Facile
Un moteur thermique reçoit 4000 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3000 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 4000 kJQL = 3000 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un réfrigérateur extrait de la chaleur de son compartiment froid à raison de 4,06 kW tandis que son compresseur consomme 1,4 kW. Trouvez son coefficient de performance COPR.
Q̇L = 4,06 kWẆ = 1,4 kW
COPR =
3.Moyen
Un moteur thermique réversible (de Carnot) reçoit 1900 kJ de chaleur d’une source à 600 °C et en rejette 638 kJ par cycle. Trouvez la température TL de la source froide en °C.
TH = 600 °CQH = 1900 kJQL = 638 kJ
TL = °C
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 350 °C et une source froide à 5 °C. Il reçoit 1700 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 350 °CTL = 5 °CQH = 1700 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Un moteur thermique reçoit 4400 kJ de chaleur d’une source à 500 °C, produit 1672 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 10 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.
TH = 500 °CTL = 10 °CQH = 4400 kJW = 1672 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait -10 °C dehors, en fournissant 8 kW de chaleur à la maison. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW
Corrigé
- 1. η = 25 %
- 2. COPR = 2,9
- 3. TL = 20,04 °C
- 4. Wmax = 941,2 kJ
- 5. Sgen = 3,943 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,8431 kW
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