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.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 12,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 2,7 fornisce 12,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

COPHP = 2,7Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
2.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,3 fornisce 5,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.

COPHP = 3,3Q̇H = 5,5 kW
Q̇L = kW
3.Media
TH​ = 300 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 27%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 300 °C e cede calore all’ambiente a 20 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 27%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 300 °CTL = 20 °Cη = 27%
ηII = %
4.Media
TH​ = 475 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 475 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 475 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 28 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1,5 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 4 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 28 °CTL = 4 °CQ̇L = 1,5 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 25 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 25 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. Ẇ = 4,63 kW
  2. 2. Q̇L = 3,833 kW
  3. 3. ηII = 55,27 %
  4. 4. ηmax = 58,81 %
  5. 5. COPmax = 11,55
  6. 6. COPmax = 4,963

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