1.Facile
Una macchina termica assorbe 2200 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1320 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 2200 kJQL = 1320 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 0,6 kW mentre il suo compressore assorbe 0,3 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COPR.
Q̇L = 0,6 kWẆ = 0,3 kW
COPR =
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 4000 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 325 °CTL = 30 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -10 °C sottraendo 9 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -10 °CTH = 30 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 2200 kJ di calore da un serbatoio a 800 °C, produce 968 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 15 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 800 °CTL = 15 °CQH = 2200 kJW = 968 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
Soluzioni
- 1. W = 880 kJ
- 2. COPR = 2
- 3. Wmax = 1973 kJ
- 4. Q̇H = 10,37 kW
- 5. Sgen = 2,226 kJ/K
- 6. COPmax = 17,36
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