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.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1600 kJQL​ = 1280 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 1600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1280 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 1600 kJQL = 1280 kJ
W = kJ
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 900 kJQL​ = 495 kJW

Una macchina termica assorbe 900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 495 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 900 kJQL = 495 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 325 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 325 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 525 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1372 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio a 525 °C e ne cede 1372 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 525 °CQH = 3800 kJQL = 1372 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 10 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 7 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 2 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 25 °CTL = 2 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. W = 320 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 50,99 %
  4. 4. TL = 15,02 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,4759 kW
  6. 6. COPmax = 11,96

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