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.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4600 kJQL​ = 3220 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 4600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3220 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 4600 kJQL = 3220 kJ
W = kJ
2.Facile
caldaiaacqua di raffreddamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 100 MW

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 100 MW con un rendimento termico del 55%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.

Ẇ = 100 MWη = 55%
Q̇L = MW
3.Media
TH​ = 200 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 200 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 200 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 300 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3100 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 300 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 3100 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 300 °CTL = 15 °CQH = 3100 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 5 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. W = 1380 kJ
  2. 2. Q̇L = 81,82 MW
  3. 3. ηmax = 39,1 %
  4. 4. Wmax = 1541 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,6527 kW
  6. 6. COPmax = 11,73

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