Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 9,2 kW mentre il suo compressore assorbe 2,3 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COP_R.

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,2 fornisce 13 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 300 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 2100 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3100 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C e ne cede 1029 kJ per ciclo. Trova la temperatura T_L del serbatoio freddo in °C.

Una pompa di calore fornisce 14 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 45 °C, prelevando calore da una sorgente a 0 °C. Il suo COP effettivo è il 40% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 1100 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura T_m. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 40 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova T_m in °C.