Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 4100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2460 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 8,51 kW mentre il suo compressore assorbe 2,3 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COP_R.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 750 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 4500 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 300 °C e cede calore all’ambiente a 15 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 27%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica assorbe 3400 kJ di calore da un serbatoio a 350 °C, produce 884 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 25 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata S_gen per ciclo.

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.