Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2730 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una macchina termica assorbe 2100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1470 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 700 °C e cede calore all’ambiente a 10 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 53%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 625 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 2100 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 2 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Una pompa di calore fornisce 15,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 35 °C, prelevando calore da una sorgente a 10 °C. Il suo COP effettivo è il 50% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.