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
casaaria esternaHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,5 fornisce 8 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

COPHP = 3,5Q̇H = 8 kW
Ẇ = kW
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1700 kJQL​ = 1020 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 1700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1020 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 1700 kJQL = 1020 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 450 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 450 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 28 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 0 °C sottraendo 4,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 28 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = 0 °CTH = 28 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 32 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 4 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 3,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 32 °CTL = 4 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 500 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4600 kJQL​ = 2668 kJW = 1932 kJ

Una macchina termica assorbe 4600 kJ di calore da un serbatoio a 500 °C, produce 1932 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 35 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 500 °CTL = 35 °CQH = 4600 kJW = 1932 kJ
Sgen = kJ/K

Soluzioni

  1. 1. Ẇ = 2,286 kW
  2. 2. W = 680 kJ
  3. 3. ηmax = 56,7 %
  4. 4. Q̇H = 4,961 kW
  5. 5. COPmax = 9,898
  6. 6. Sgen = 2,708 kJ/K

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