Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2090 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica assorbe 1800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1350 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 850 °C e cede calore all’ambiente a 25 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 44%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 250 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Assorbe 2800 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una pompa di calore fornisce 12,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 55 °C, prelevando calore da una sorgente a 0 °C. Il suo COP effettivo è il 30% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 3 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COP_max.