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​ = 5,6 kWẆ = 1,4 kW

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 5,6 kW mentre il suo compressore assorbe 1,4 kW. Trova la potenza termica Q̇H che cede alla cucina.

Q̇L = 5,6 kWẆ = 1,4 kW
Q̇H = kW
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3300 kJQL​ = 1815 kJW

Una macchina termica assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1815 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 3300 kJQL = 1815 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 200 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 900 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 200 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Assorbe 900 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 200 °CTL = 5 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 575 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 575 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 575 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 850 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3400 kJQL​ = 1938 kJW = 1462 kJ

Una macchina termica assorbe 3400 kJ di calore da un serbatoio a 850 °C, produce 1462 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 850 °CTL = 40 °CQH = 3400 kJW = 1462 kJ
Sgen = kJ/K

Soluzioni

  1. 1. Q̇H = 7 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Wmax = 370,9 kJ
  4. 4. ηmax = 67,21 %
  5. 5. Ẇmin = 0,2418 kW
  6. 6. Sgen = 3,162 kJ/K

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