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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4300 kJQL​ = 3225 kJW

Una macchina termica assorbe 4300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3225 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 4300 kJQL = 3225 kJ
η = %
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3700 kJQL​ = 2405 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 3700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2405 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2405 kJ
W = kJ
3.Media
TH​ = 775 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 775 °C e un serbatoio freddo a 25 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 775 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -10 °C sottraendo 6 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 28 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = -10 °CTH = 28 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 5 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 0 °C, fornendo 4 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. W = 1295 kJ
  3. 3. ηmax = 71,55 %
  4. 4. Q̇H = 6,866 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,4264 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,2982 kW

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