Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3120 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 2,7 fornisce 14,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇_L che preleva dall’aria esterna.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 375 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 5000 kJ di calore da un serbatoio a 650 °C e ne cede 1588 kJ per ciclo. Trova la temperatura T_L del serbatoio freddo in °C.

Una macchina termica assorbe 1500 kJ di calore da un serbatoio a 300 °C, produce 540 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata S_gen per ciclo.

Una pompa di calore fornisce 20 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 45 °C, prelevando calore da una sorgente a 10 °C. Il suo COP effettivo è il 45% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.