Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 1600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1200 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 600 MW con un rendimento termico del 25%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇_H fornita dal combustibile.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 350 °C e cede calore all’ambiente a 25 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 37%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 550 °C e cede calore all’ambiente a 40 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 43%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 0 °C, fornendo 5 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Una macchina termica assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio a 550 °C, produce 1452 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 30 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata S_gen per ciclo.