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.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1500 kJQL​ = 1050 kJW

Una macchina termica assorbe 1500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1050 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 1500 kJQL = 1050 kJ
η = %
2.Facile
caldaiaacqua di raffreddamentoEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 600 MW

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 600 MW con un rendimento termico del 25%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.

Ẇ = 600 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.Media
TH​ = 650 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 650 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 650 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 425 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 425 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 425 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 10 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 850 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4000 kJQL​ = 2560 kJW = 1440 kJ

Una macchina termica assorbe 4000 kJ di calore da un serbatoio a 850 °C, produce 1440 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 850 °CTL = 40 °CQH = 4000 kJW = 1440 kJ
Sgen = kJ/K

Soluzioni

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇L = 1800 MW
  3. 3. ηmax = 69,87 %
  4. 4. ηmax = 55,86 %
  5. 5. Ẇmin = 1,054 kW
  6. 6. Sgen = 4,614 kJ/K

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