1.Facile
Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 1,26 kW mentre il suo compressore assorbe 0,6 kW. Trova la potenza termica Q̇H che cede alla cucina.
Q̇L = 1,26 kWẆ = 0,6 kW
Q̇H = kW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 2,9 fornisce 16,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
COPHP = 2,9Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio a 600 °C e ne cede 1259 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 600 °CQH = 3300 kJQL = 1259 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio a 625 °C e ne cede 1338 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 625 °CQH = 3900 kJQL = 1338 kJ
TL = °C
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 15 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Difficile
Una macchina termica di Carnot riceve 190 kW di calore da una sorgente a 650 °C e cede calore all’ambiente a 25 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -5 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 25 °C. Trova la potenza termica Q̇L sottratta al congelatore.
TH = 650 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 1,86 kW
- 2. Ẇ = 5,69 kW
- 3. TL = 59,97 °C
- 4. TL = 34,98 °C
- 5. COPmax = 9,489
- 6. Q̇L = 1150 kW
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