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
chaudièreeau de refroidissementEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 200 MW

Une centrale électrique fournit une puissance nette de 200 MW avec un rendement thermique de 38 %. Trouvez la puissance thermique Q̇L rejetée vers l’eau de refroidissement.

Ẇ = 200 MWη = 38%
Q̇L = MW
2.Facile
source chaudesource froideEQH​ = 3500 kJQL​ = 2100 kJW

Un moteur thermique reçoit 3500 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 2100 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.

QH = 3500 kJQL = 2100 kJ
η = %
3.Moyen
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Un réfrigérateur réversible maintient une chambre froide à -10 °C en extrayant 4,5 kW de chaleur, et rejette de la chaleur vers l’environnement à 30 °C. Trouvez la puissance thermique Q̇H qu’il rejette.

TL = -10 °CTH = 30 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
4.Moyen
TH​ = 625 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 625 °C et une source froide à 15 °C. Trouvez le rendement thermique maximal possible ηmax.

TH = 625 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 32 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ

Un réfrigérateur maintient son compartiment à -18 °C dans une cuisine à 32 °C, en extrayant la chaleur du compartiment à raison de 5 kW. Trouvez le coefficient de performance maximal possible COPmax.

TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 5 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1700 kJW = 800 kJ

Un moteur thermique reçoit 2500 kJ de chaleur d’une source à 350 °C, produit 800 kJ de travail et rejette le reste vers une source à 20 °C, par cycle. Trouvez l’entropie totale créée Sgen par cycle.

TH = 350 °CTL = 20 °CQH = 2500 kJW = 800 kJ
Sgen = kJ/K

Corrigé

  1. 1. Q̇L = 326,3 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. Q̇H = 5,184 kW
  4. 4. ηmax = 67,92 %
  5. 5. COPmax = 5,103
  6. 6. Sgen = 1,787 kJ/K

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