1.Facile
Una macchina termica assorbe 1000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 650 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1000 kJQL = 650 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 1000 MW con un rendimento termico del 35%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 1000 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 750 °C e cede calore all’ambiente a 30 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 49%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 750 °CTL = 30 °Cη = 49%
ηII = %
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 2 °C sottraendo 5,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 20 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = 2 °CTH = 20 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 30 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 11 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. W = 350 kJ
- 2. Q̇H = 2857 MW
- 3. ηII = 69,63 %
- 4. Q̇H = 5,86 kW
- 5. Ẇmin = 0,4938 kW
- 6. Ẇmin = 0,5235 kW
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