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​ = 4900 kJQL​ = 3430 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 4900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3430 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 4900 kJQL = 3430 kJ
W = kJ
2.Facile
cucinavano freddoRQ̇H​Q̇L​ = 7,04 kWẆ = 1,6 kW

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 7,04 kW mentre il suo compressore assorbe 1,6 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COPR.

Q̇L = 7,04 kWẆ = 1,6 kW
COPR =
3.Media
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1141 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio a 575 °C e ne cede 1141 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 575 °CQH = 3300 kJQL = 1141 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 4 °C sottraendo 9 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 35 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = 4 °CTH = 35 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore fornisce 18,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 20 °C, prelevando calore da una sorgente a 0 °C. Il suo COP effettivo è il 35% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 35%Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 5 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 25 °CTL = 5 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. W = 1470 kJ
  2. 2. COPR = 4,4
  3. 3. TL = 20,1 °C
  4. 4. Q̇H = 10,01 kW
  5. 5. Ẇ = 3,606 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1798 kW

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