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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 2100 kJQL​ = 1680 kJW

Una macchina termica assorbe 2100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1680 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 2100 kJQL = 1680 kJ
η = %
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3000 kJQL​ = 1800 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 3000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1800 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 3000 kJQL = 1800 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 800 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 800 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 800 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 325 °CTL​ = ?EQH​ = 2400 kJQL​ = 1297 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 2400 kJ di calore da un serbatoio a 325 °C e ne cede 1297 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 325 °CQH = 2400 kJQL = 1297 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 0,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 0,5 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. W = 1200 kJ
  3. 3. ηmax = 73,62 %
  4. 4. TL = 50,1 °C
  5. 5. COPmax = 7,519
  6. 6. Ẇmin = 0,8543 kW

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