1.Facile
Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 7,2 kW mentre il suo compressore assorbe 1,8 kW. Trova la potenza termica Q̇H che cede alla cucina.
Q̇L = 7,2 kWẆ = 1,8 kW
Q̇H = kW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4 fornisce 14,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.
COPHP = 4Q̇H = 14,5 kW
Q̇L = kW
3.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 700 °C e cede calore all’ambiente a 20 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 28%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 700 °CTL = 20 °Cη = 28%
ηII = %
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 425 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Assorbe 800 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 425 °CTL = 35 °CQH = 800 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 0 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 9 kW
- 2. Q̇L = 10,88 kW
- 3. ηII = 40,07 %
- 4. Wmax = 446,9 kJ
- 5. Ẇmin = 0,8945 kW
- 6. Ẇmin = 0,6498 kW
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