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.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1700 kJQL​ = 1190 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 1700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1190 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 1700 kJQL = 1190 kJ
W = kJ
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4100 kJQL​ = 3075 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 4100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3075 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 4100 kJQL = 3075 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1198 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio a 625 °C e ne cede 1198 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 625 °CQH = 3800 kJQL = 1198 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 400 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 400 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 350 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 900 kJQL​ = 675 kJW = 225 kJ

Una macchina termica assorbe 900 kJ di calore da un serbatoio a 350 °C, produce 225 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 350 °CTL = 40 °CQH = 900 kJW = 225 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 3 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. W = 510 kJ
  2. 2. W = 1025 kJ
  3. 3. TL = 10 °C
  4. 4. ηmax = 54,22 %
  5. 5. Sgen = 0,7112 kJ/K
  6. 6. COPmax = 7,519

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