1.Facile
Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 100 MW con un rendimento termico del 30%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.
Ẇ = 100 MWη = 30%
Q̇H = MW
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 1100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 715 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1100 kJQL = 715 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4700 kJ di calore da un serbatoio a 450 °C e ne cede 1775 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 450 °CQH = 4700 kJQL = 1775 kJ
TL = °C
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 5 °C sottraendo 7,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 25 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = 5 °CTH = 25 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a 5 °C in una cucina a 28 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 28 °CTL = 5 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 5 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. Q̇H = 333,3 MW
- 2. W = 385 kJ
- 3. TL = −0,04548 °C
- 4. Q̇H = 8,039 kW
- 5. Ẇmin = 0,1654 kW
- 6. Ẇmin = 0,2541 kW
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