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
casaaria esternaHPQ̇H​ = 19,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,4 fornisce 19,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

COPHP = 3,4Q̇H = 19,5 kW
Ẇ = kW
2.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 9,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,5 fornisce 9,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.

COPHP = 3,5Q̇H = 9,5 kW
Q̇L = kW
3.Media
TH​ = 725 °CTL​ = ?EQH​ = 1200 kJQL​ = 388 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1200 kJ di calore da un serbatoio a 725 °C e ne cede 388 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 725 °CQH = 1200 kJQL = 388 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 700 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 44%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 700 °C e cede calore all’ambiente a 40 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 44%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 700 °CTL = 40 °Cη = 44%
ηII = %
5.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 11 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 0 °C, fornendo 10 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. Ẇ = 5,735 kW
  2. 2. Q̇L = 6,786 kW
  3. 3. TL = 49,59 °C
  4. 4. ηII = 64,88 %
  5. 5. Ẇmin = 0,6336 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,7454 kW

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