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​ = 3700 kJQL​ = 2035 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 3700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2035 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2035 kJ
W = kJ
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3800 kJQL​ = 2280 kJW

Una macchina termica assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2280 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 3800 kJQL = 2280 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 725 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 725 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 725 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 225 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 225 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Assorbe 1600 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 225 °CTL = 5 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 700 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 1885 kJW = 1015 kJ

Una macchina termica assorbe 2900 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C, produce 1015 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 15 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 700 °CTL = 15 °CQH = 2900 kJW = 1015 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
950 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 950 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura Tm. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 35 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova Tm in °C.

TH = 950 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Soluzioni

  1. 1. W = 1665 kJ
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 68,63 %
  4. 4. Wmax = 706,6 kJ
  5. 5. Sgen = 3,562 kJ/K
  6. 6. Tm = 340,8 °C

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