1.Facile
Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,9 fornisce 5 kW di calore a una casa. Trova la potenza termica Q̇L che preleva dall’aria esterna.
COPHP = 4,9Q̇H = 5 kW
Q̇L = kW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 3500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2450 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 3500 kJQL = 2450 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Assorbe 2500 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 325 °CTL = 35 °CQH = 2500 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 625 °C e un serbatoio freddo a 5 °C. Assorbe 1600 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 625 °CTL = 5 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 2500 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C, produce 1350 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 = 2500 kJW = 1350 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 9 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇L = 3,98 kW
- 2. W = 1050 kJ
- 3. Wmax = 1212 kJ
- 4. Wmax = 1104 kJ
- 5. Sgen = 1,103 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,7955 kW
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