1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 600 MW con un rendimento termico del 55%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 600 MWη = 55%
Q̇H = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 1900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1330 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1900 kJQL = 1330 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 425 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 425 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 4 °C sottraendo 7 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = 4 °CTH = 40 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 2500 kJ di calore da un serbatoio a 900 °C, produce 1500 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 15 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 900 °CTL = 15 °CQH = 2500 kJW = 1500 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 0,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 1091 MW
- 2. W = 570 kJ
- 3. ηmax = 60,16 %
- 4. Q̇H = 7,909 kW
- 5. Sgen = 1,339 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,0665 kW
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