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​ = 2800 kJQL​ = 1820 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 2800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1820 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 2800 kJQL = 1820 kJ
W = kJ
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4000 kJQL​ = 3000 kJW

Una macchina termica assorbe 4000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3000 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 4000 kJQL = 3000 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 30 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 0 °C sottraendo 3,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = 0 °CTH = 30 °CQ̇L = 3,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
TH​ = 725 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 725 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 725 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 9 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -18 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. W = 980 kJ
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Q̇H = 3,884 kW
  4. 4. ηmax = 69,13 %
  5. 5. Ẇmin = 0,5184 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9347 kW

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