Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 9,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,4 fornisce 9,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

COPHP = 3,4Q̇H = 9,5 kW
Ẇ = kW
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4700 kJQL​ = 3760 kJW

Una macchina termica assorbe 4700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3760 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 4700 kJQL = 3760 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 800 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 46%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 800 °C e cede calore all’ambiente a 40 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 46%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 800 °CTL = 40 °Cη = 46%
ηII = %
4.Media
TH​ = 40 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -20 °C sottraendo 3,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 3,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 7 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 3,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. Ẇ = 2,794 kW
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. ηII = 64,95 %
  4. 4. Q̇H = 4,33 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,6404 kW
  6. 6. COPmax = 5,626

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