Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 1200 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 900 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,6 fornisce 16,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 2300 kJ di calore da un serbatoio a 650 °C e ne cede 693 kJ per ciclo. Trova la temperatura T_L del serbatoio freddo in °C.

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 800 °C e cede calore all’ambiente a 10 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 44%. Trova il suo rendimento di secondo principio η_II, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

Una macchina termica assorbe 2500 kJ di calore da un serbatoio a 600 °C, produce 1275 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata S_gen per ciclo.

Un frigorifero mantiene il vano freddo a 5 °C in una cucina a 30 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.