1.Facile
Una macchina termica assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1815 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 3300 kJQL = 1815 kJ
η = %
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 lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 4300 kJQL = 3010 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4400 kJ di calore da un serbatoio a 800 °C e ne cede 1304 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 800 °CQH = 4400 kJQL = 1304 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 900 °C e cede calore all’ambiente a 30 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 48%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 900 °CTL = 30 °Cη = 48%
ηII = %
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 1200 kJ di calore da un serbatoio a 600 °C, produce 480 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 25 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 600 °CTL = 25 °CQH = 1200 kJW = 480 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -20 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. η = 45 %
- 2. W = 1290 kJ
- 3. TL = 44,89 °C
- 4. ηII = 64,73 %
- 5. Sgen = 1,041 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,3259 kW
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