1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 400 MW con un rendimento termico del 33%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.
Ẇ = 400 MWη = 33%
Q̇L = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2580 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 4300 kJQL = 2580 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 2100 kJ di calore da un serbatoio a 275 °C e ne cede 1046 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 275 °CQH = 2100 kJQL = 1046 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 350 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 350 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a 4 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 2,5 kW
COPmax =
6.Difficile
Una pompa di calore fornisce 12,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 55 °C, prelevando calore da una sorgente a 2 °C. Il suo COP effettivo è il 30% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 55 °CTL = 2 °CηII = 30%Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
Soluzioni
- 1. Q̇L = 812,1 MW
- 2. η = 40 %
- 3. TL = −0,1191 °C
- 4. ηmax = 51,35 %
- 5. COPmax = 8,94
- 6. Ẇ = 6,73 kW
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