Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 18 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 2,5 fornisce 18 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.

COPHP = 2,5Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3600 kJQL​ = 2340 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 3600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2340 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 3600 kJQL = 2340 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 675 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 675 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 675 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 500 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 500 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 15 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 4 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 35 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. Q̇L = 10,8 kW
  2. 2. W = 1260 kJ
  3. 3. ηmax = 66,97 %
  4. 4. ηmax = 62,08 %
  5. 5. COPmax = 9,772
  6. 6. Ẇmin = 0,5033 kW

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