1.Facile
Un moteur thermique reçoit 1700 kJ de chaleur d’une source chaude et en rejette 1360 kJ vers une source froide à chaque cycle. Trouvez son rendement thermique η.
QH = 1700 kJQL = 1360 kJ
η = %
Fiche d’exercices de Moteurs thermiques et réfrigérateurs avec corrigé
2.Facile
Une centrale électrique fournit une puissance nette de 600 MW avec un rendement thermique de 38 %. Trouvez la puissance thermique Q̇H fournie par le combustible.
Ẇ = 600 MWη = 38%
Q̇H = MW
3.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 625 °C et une source froide à 30 °C. Il reçoit 700 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 625 °CTL = 30 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
4.Moyen
Un moteur thermique fonctionne entre une source chaude à 800 °C et une source froide à 25 °C. Il reçoit 1800 kJ de chaleur. Trouvez le travail maximal Wmax qu’il pourrait produire.
TH = 800 °CTL = 25 °CQH = 1800 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Une pompe à chaleur fournit 6,5 kW de chaleur à un système de chauffage à 20 °C, en prélevant de la chaleur à une source à -10 °C. Son COP réel vaut 60 % du COP de Carnot entre ces températures. Trouvez la puissance électrique Ẇ qu’elle consomme.
TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 60%Q̇H = 6,5 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Deux moteurs de Carnot fonctionnent en série. Le moteur A reçoit de la chaleur d’une source à 1100 °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 10 °C. Les deux moteurs ont le même rendement thermique. Trouvez Tm en °C.
TH = 1100 °CTL = 10 °C
Tm = °C
Corrigé
- 1. η = 20 %
- 2. Q̇H = 1579 MW
- 3. Wmax = 463,7 kJ
- 4. Wmax = 1300 kJ
- 5. Ẇ = 1,109 kW
- 6. Tm = 350,4 °C
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