Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 1600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1200 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica assorbe 2400 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1800 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 225 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Assorbe 5000 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 800 °C e cede calore all’ambiente a 40 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 53%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 0 °C, fornendo 13 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COP_max.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 1150 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura T_m. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 30 °C. Entrambe le macchine producono lo stesso lavoro. Trova T_m in °C.