1.Facile
Una macchina termica assorbe 1200 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 660 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1200 kJQL = 660 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2200 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 4000 kJQL = 2200 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 475 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 475 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 450 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Assorbe 3400 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 450 °CTL = 40 °CQH = 3400 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una pompa di calore fornisce 6,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 20 °C, prelevando calore da una sorgente a -10 °C. Il suo COP effettivo è il 40% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 40%Q̇H = 6,5 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. W = 540 kJ
- 2. W = 1800 kJ
- 3. ηmax = 62,15 %
- 4. Wmax = 1928 kJ
- 5. Ẇ = 1,663 kW
- 6. Ẇmin = 1,301 kW
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