1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 150 MW con un rendimento termico del 42%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 150 MWη = 42%
Q̇H = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2730 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 300 °C e un serbatoio freddo a 10 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 300 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 550 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 1300 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 550 °CTL = 15 °CQH = 1300 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono -10 °C, fornendo 13 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore fornisce 5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 55 °C, prelevando calore da una sorgente a -5 °C. Il suo COP effettivo è il 60% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 55 °CTL = -5 °CηII = 60%Q̇H = 5 kW
Ẇ = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 357,1 MW
- 2. η = 30 %
- 3. ηmax = 50,6 %
- 4. Wmax = 844,9 kJ
- 5. Ẇmin = 1,33 kW
- 6. Ẇ = 1,524 kW
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