1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 1000 MW con un rendimento termico del 55%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.
Ẇ = 1000 MWη = 55%
Q̇L = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,8 fornisce 9,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.
COPHP = 4,8Q̇H = 9,5 kW
Q̇L = kW
3.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -5 °C sottraendo 6,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -5 °CTH = 40 °CQ̇L = 6,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -5 °C sottraendo 1,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a 4 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una macchina termica assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio a 850 °C, produce 1452 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 20 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 850 °CTL = 20 °CQH = 3300 kJW = 1452 kJ
Sgen = kJ/K
Soluzioni
- 1. Q̇L = 818,2 MW
- 2. Q̇L = 7,521 kW
- 3. Q̇H = 7,591 kW
- 4. Q̇H = 1,696 kW
- 5. Ẇmin = 0,1299 kW
- 6. Sgen = 3,366 kJ/K
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