Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
cucinavano freddoRQ̇H​Q̇L​ = 2,42 kWẆ = 1,1 kW

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 2,42 kW mentre il suo compressore assorbe 1,1 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COPR.

Q̇L = 2,42 kWẆ = 1,1 kW
COPR =
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4300 kJQL​ = 3225 kJW

Una macchina termica assorbe 4300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3225 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 4300 kJQL = 3225 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 350 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3600 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 350 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 3600 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 350 °CTL = 15 °CQH = 3600 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 350 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2400 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 350 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Assorbe 2400 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 350 °CTL = 10 °CQH = 2400 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore fornisce 10 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 20 °C, prelevando calore da una sorgente a 0 °C. Il suo COP effettivo è il 50% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 50%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 7 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. COPR = 2,2
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Wmax = 1935 kJ
  4. 4. Wmax = 1309 kJ
  5. 5. Ẇ = 1,364 kW
  6. 6. COPmax = 21,01

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