Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 2,38 kW mentre il suo compressore assorbe 1,4 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COP_R.

Una macchina termica assorbe 800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 440 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 525 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 225 °C e un serbatoio freddo a 25 °C. Assorbe 1800 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una pompa di calore fornisce 9 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 21 °C, prelevando calore da una sorgente a 2 °C. Il suo COP effettivo è il 35% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 1200 °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 35 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova T_m in °C.