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​ = 2000 kJQL​ = 1100 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 2000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1100 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 2000 kJQL = 1100 kJ
W = kJ
2.Facile
caldaiaacqua di raffreddamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 200 MW con un rendimento termico del 30%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.

Ẇ = 200 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.Media
TH​ = 500 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 500 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 500 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.Media
TH​ = 35 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -30 °C sottraendo 4,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 35 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = -30 °CTH = 35 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 15 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 11 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. W = 900 kJ
  2. 2. Q̇H = 666,7 MW
  3. 3. ηmax = 62,73 %
  4. 4. Q̇H = 5,703 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,6652 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9723 kW

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