1.Facile
Una macchina termica assorbe 1100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 880 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 1100 kJQL = 880 kJ
η = %
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 2900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2175 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 2900 kJQL = 2175 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 550 °C e cede calore all’ambiente a 40 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 34%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.
TH = 550 °CTL = 40 °Cη = 34%
ηII = %
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 400 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Assorbe 1200 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 400 °CTL = 20 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 1300 kJ di calore da un serbatoio a 700 °C, produce 702 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 = 1300 kJW = 702 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -18 °C in una cucina a 30 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. η = 20 %
- 2. W = 725 kJ
- 3. ηII = 54,88 %
- 4. Wmax = 677,4 kJ
- 5. Sgen = 0,5738 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,7525 kW
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