Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 4,93 kW mentre il suo compressore assorbe 2,9 kW. Trova la potenza termica Q̇_H che cede alla cucina.

Una macchina termica assorbe 700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 560 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 550 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 800 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura T_m. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 10 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova T_m in °C.

Una macchina termica di Carnot riceve 110 kW di calore da una sorgente a 450 °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 -30 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇_L sottratta al congelatore.