Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 6,8 kW mentre il suo compressore assorbe 1,7 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COP_R.

Una macchina termica assorbe 4600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3450 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 375 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -18 °C sottraendo 4 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇_H che cede.

Una macchina termica assorbe 500 kJ di calore da un serbatoio a 550 °C, produce 255 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 25 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata S_gen per ciclo.

Una pompa di calore fornisce 19 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 20 °C, prelevando calore da una sorgente a -10 °C. Il suo COP effettivo è il 55% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.