1.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,1 fornisce 11 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.
COPHP = 4,1Q̇H = 11 kW
Q̇L = kW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 2000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1100 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 2000 kJQL = 1100 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 525 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Assorbe 4000 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 525 °CTL = 10 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 475 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 475 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 4 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
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 Tm. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 10 °C. Entrambe le macchine producono lo stesso lavoro. Trova Tm in °C.
TH = 1150 °CTL = 10 °C
Tm = °C
Soluzioni
- 1. Q̇L = 8,317 kW
- 2. η = 45 %
- 3. Wmax = 2581 kJ
- 4. ηmax = 58,81 %
- 5. Ẇmin = 0,2304 kW
- 6. Tm = 580 °C
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