Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3600 kJQL​ = 2340 kJW

Una macchina termica assorbe 3600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2340 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 3600 kJQL = 2340 kJ
η = %
2.Facile
caldaiaacqua di raffreddamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 400 MW con un rendimento termico del 35%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.

Ẇ = 400 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.Media
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 38%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 400 °C e cede calore all’ambiente a 35 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 38%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 400 °CTL = 35 °Cη = 38%
ηII = %
4.Media
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 30%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 400 °C e cede calore all’ambiente a 35 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 30%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 400 °CTL = 35 °Cη = 30%
ηII = %
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 14 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 15 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 1143 MW
  3. 3. ηII = 70,08 %
  4. 4. ηII = 55,33 %
  5. 5. COPmax = 19,54
  6. 6. Ẇmin = 0,7675 kW

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