1.Facile
Una macchina termica assorbe 1400 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1120 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 1400 kJQL = 1120 kJ
η = %
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 50 MW con un rendimento termico del 33%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.
Ẇ = 50 MWη = 33%
Q̇L = MW
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1400 kJ di calore da un serbatoio a 725 °C e ne cede 425 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 725 °CQH = 1400 kJQL = 425 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 650 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Assorbe 2000 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 650 °CTL = 40 °CQH = 2000 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 9 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 14 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
Soluzioni
- 1. η = 20 %
- 2. Q̇L = 101,5 MW
- 3. TL = 29,86 °C
- 4. Wmax = 1322 kJ
- 5. Ẇmin = 0,3991 kW
- 6. COPmax = 22,55
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