1.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,1 fornisce 7 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.
COPHP = 4,1Q̇H = 7 kW
Q̇L = kW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3760 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 4700 kJQL = 3760 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 2500 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 325 °CTL = 15 °CQH = 2500 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 750 °C e cede calore all’ambiente a 30 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 42%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 750 °CTL = 30 °Cη = 42%
ηII = %
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 3 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -10 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇L = 5,293 kW
- 2. W = 940 kJ
- 3. Wmax = 1296 kJ
- 4. ηII = 59,68 %
- 5. Ẇmin = 0,4788 kW
- 6. Ẇmin = 0,9481 kW
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