Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 100 MW con un rendimento termico del 38%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇_H fornita dal combustibile.

Una macchina termica assorbe 3600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1980 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 500 °C e un serbatoio freddo a 25 °C. Assorbe 4800 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 675 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 2 °C, fornendo 15 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 550 °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 25 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova T_m in °C.