1.Facile
Un moteur thermique reçoit 2600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2080 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez le travail net W produit par cycle.
QH = 2600 kJQL = 2080 kJ
W = kJ
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 1600 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 960 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 1600 kJQL = 960 kJ
η = %
3.Moyen
Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -20 °C en extrayant 3 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 28 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.
TL = -20 °CTH = 28 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -5 °C en extrayant 0,5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 35 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.
TL = -5 °CTH = 35 °CQ̇L = 0,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Un moteur thermique reçoit 4000 kJ de chaleur d’une source à 900 °C, produit 1480 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 = 4000 kJW = 1480 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Une pompe à chaleur maintient une maison à 21 °C alors qu’il fait 0 °C dehors, en fournissant 4 kW de chaleur à la maison. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.
TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
Corrigé
- 1. W = 520 kJ
- 2. η = 40 %
- 3. Q̇H = 3,569 kW
- 4. Q̇H = 0,5746 kW
- 5. Sgen = 4,768 kJ/K
- 6. COPmax = 14,01
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