1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 400 MW con un rendimento termico del 25%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 400 MWη = 25%
Q̇H = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 3700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2590 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 3700 kJQL = 2590 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 750 °C e cede calore all’ambiente a 35 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 28%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 750 °CTL = 35 °Cη = 28%
ηII = %
4.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4400 kJ di calore da un serbatoio a 625 °C e ne cede 1436 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 625 °CQH = 4400 kJQL = 1436 kJ
TL = °C
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 1600 MW
- 2. η = 30 %
- 3. ηII = 40,07 %
- 4. TL = 19,97 °C
- 5. COPmax = 4,354
- 6. Ẇmin = 0,474 kW
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