1.Facile
Una macchina termica assorbe 3600 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1980 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 3600 kJQL = 1980 kJ
η = %
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 150 MW con un rendimento termico del 25%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 150 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3800 kJ di calore da un serbatoio a 450 °C e ne cede 1698 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 450 °CQH = 3800 kJQL = 1698 kJ
TL = °C
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 700 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Assorbe 2900 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 700 °CTL = 5 °CQH = 2900 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 1000 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C, produce 540 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 700 °CTL = 40 °CQH = 1000 kJW = 540 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a 5 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 0,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. η = 45 %
- 2. Q̇H = 600 MW
- 3. TL = 49,98 °C
- 4. Wmax = 2071 kJ
- 5. Sgen = 0,4414 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,04853 kW
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