1.Facile
Una macchina termica assorbe 700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 525 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 700 kJQL = 525 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 1400 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1050 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1400 kJQL = 1050 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1400 kJ di calore da un serbatoio a 775 °C e ne cede 418 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 775 °CQH = 1400 kJQL = 418 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 575 °C e un serbatoio freddo a 25 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 575 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 600 kJ di calore da un serbatoio a 450 °C, produce 210 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 30 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 450 °CTL = 30 °CQH = 600 kJW = 210 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Una macchina termica di Carnot riceve 40 kW di calore da una sorgente a 650 °C e cede calore all’ambiente a 20 °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 20 °C. Trova la potenza termica Q̇L sottratta al congelatore.
TH = 650 °CT0 = 20 °CTL = -30 °CQ̇H = 40 kW
Q̇L = kW
Soluzioni
- 1. W = 175 kJ
- 2. W = 350 kJ
- 3. TL = 39,8 °C
- 4. ηmax = 64,85 %
- 5. Sgen = 0,4568 kJ/K
- 6. Q̇L = 132,7 kW
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