1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 150 MW con un rendimento termico del 33%. Trova la potenza termica Q̇L ceduta all’acqua di raffreddamento.
Ẇ = 150 MWη = 33%
Q̇L = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 3700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2960 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 3700 kJQL = 2960 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1600 kJ di calore da un serbatoio a 550 °C e ne cede 618 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 550 °CQH = 1600 kJQL = 618 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 475 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 475 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 1500 kJ di calore da un serbatoio a 500 °C, produce 555 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 20 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 500 °CTL = 20 °CQH = 1500 kJW = 555 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 32 °CTL = -25 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =
Soluzioni
- 1. Q̇L = 304,5 MW
- 2. η = 20 %
- 3. TL = 44,79 °C
- 4. ηmax = 59,48 %
- 5. Sgen = 1,283 kJ/K
- 6. COPmax = 4,354
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