1.Facile
Una macchina termica assorbe 5000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2750 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 5000 kJQL = 2750 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3010 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 4300 kJQL = 3010 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 350 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 350 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 225 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Assorbe 1400 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 225 °CTL = 20 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 3200 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C, produce 1376 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 10 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 700 °CTL = 10 °CQH = 3200 kJW = 1376 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Una macchina termica di Carnot riceve 60 kW di calore da una sorgente a 650 °C e cede calore all’ambiente a 20 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -20 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 20 °C. Trova la potenza termica Q̇L sottratta al congelatore.
TH = 650 °CT0 = 20 °CTL = -20 °CQ̇H = 60 kW
Q̇L = kW
Soluzioni
- 1. W = 2250 kJ
- 2. η = 30 %
- 3. ηmax = 50,55 %
- 4. Wmax = 576,1 kJ
- 5. Sgen = 3,154 kJ/K
- 6. Q̇L = 259,1 kW
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