1.Facile
Una macchina termica assorbe 4200 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2730 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 4200 kJQL = 2730 kJ
η = %
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2280 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 3800 kJQL = 2280 kJ
W = kJ
3.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -5 °C sottraendo 8 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 8 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 28 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -5 °CTH = 28 °CQ̇L = 1,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 11 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una macchina termica di Carnot riceve 100 kW di calore da una sorgente a 700 °C e cede calore all’ambiente a 27 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -10 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 27 °C. Trova la potenza termica Q̇L sottratta al congelatore.
TH = 700 °CT0 = 27 °CTL = -10 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW
Soluzioni
- 1. η = 35 %
- 2. W = 1520 kJ
- 3. Q̇H = 9,044 kW
- 4. Q̇H = 1,685 kW
- 5. Ẇmin = 1,193 kW
- 6. Q̇L = 491,9 kW
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