Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 2,8 fornisce 7 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Una macchina termica assorbe 2000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1300 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 400 °C e cede calore all’ambiente a 25 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 31%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 300 °C e cede calore all’ambiente a 20 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 32%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 4 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 750 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura T_m. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 25 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova T_m in °C.