1.Facile
Une centrale électrique fournit une puissance nette de 600 MW avec un rendement thermique de 30 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.
Ẇ = 600 MWη = 30%
Q̇H = MW
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Un moteur thermique reçoit 4500 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 3600 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 4500 kJQL = 3600 kJ
η = %
3.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 475 °C et une source froide à 15 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.
TH = 475 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 475 °C et une source froide à 40 °C. Il reçoit 2200 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 475 °CTL = 40 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 800 °C et rejette de la chaleur vers une source intermédiaire à la température Tm. Le moteur B prend toute cette chaleur et rejette de la chaleur vers une source à 35 °C. Les deux moteurs produisent le même travail. Trouvez Tm en °C.
TH = 800 °CTL = 35 °C
Tm = °C
6.Difficile
Un réfrigérateur maintient son compartiment à -10 °C dans une cuisine à 35 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 2 kW. Trouvez la puissance minimale à fournir Ẇmin.
TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
Corrigé
- 1. Q̇H = 2000 MW
- 2. η = 20 %
- 3. ηmax = 61,48 %
- 4. Wmax = 1279 kJ
- 5. Tm = 417,5 °C
- 6. Ẇmin = 0,342 kW
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