Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 2500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1750 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

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 suo rendimento termico η.

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4800 kJ di calore da un serbatoio a 250 °C e ne cede 2919 kJ per ciclo. Trova la temperatura T_L del serbatoio freddo in °C.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 725 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una macchina termica di Carnot riceve 120 kW di calore da una sorgente a 800 °C e cede calore all’ambiente a 27 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -15 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 27 °C. Trova la potenza termica Q̇_L sottratta al congelatore.

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 2 °C, fornendo 13 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.