1.Facile
Una macchina termica assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2730 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4400 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3080 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 4400 kJQL = 3080 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1000 kJ di calore da un serbatoio a 625 °C e ne cede 326 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 625 °CQH = 1000 kJQL = 326 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 2300 kJ di calore da un serbatoio a 675 °C e ne cede 760 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 675 °CQH = 2300 kJQL = 760 kJ
TL = °C
5.Difficile
Una pompa di calore fornisce 9 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 55 °C, prelevando calore da una sorgente a 10 °C. Il suo COP effettivo è il 30% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 55 °CTL = 10 °CηII = 30%Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Una macchina termica di Carnot riceve 180 kW di calore da una sorgente a 400 °C e cede calore all’ambiente a 30 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -15 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇L sottratta al congelatore.
TH = 400 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW
Soluzioni
- 1. W = 1170 kJ
- 2. W = 1320 kJ
- 3. TL = 19,65 °C
- 4. TL = 40,15 °C
- 5. Ẇ = 4,114 kW
- 6. Q̇L = 567,6 kW
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