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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 1800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1080 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
W = kJ
2.Facile
cucinavano freddoRQ̇H​Q̇L​ = 3,38 kWẆ = 1,3 kW

Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 3,38 kW mentre il suo compressore assorbe 1,3 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COPR.

Q̇L = 3,38 kWẆ = 1,3 kW
COPR =
3.Media
TH​ = 325 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 2300 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 2300 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 325 °CTL = 30 °CQH = 2300 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 3100 kJQL​ = 985 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3100 kJ di calore da un serbatoio a 775 °C e ne cede 985 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 775 °CQH = 3100 kJQL = 985 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 28 °CTL = -20 °CQ̇L = 2,5 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 8 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 8 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. W = 720 kJ
  2. 2. COPR = 2,6
  3. 3. Wmax = 1134 kJ
  4. 4. TL = 59,89 °C
  5. 5. COPmax = 5,274
  6. 6. COPmax = 19,54

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