1.Facile
Una macchina termica assorbe 1300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 780 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 1300 kJQL = 780 kJ
η = %
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 2500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1500 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 2500 kJQL = 1500 kJ
W = kJ
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 500 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.
TH = 500 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 4 °C sottraendo 9 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 35 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = 4 °CTH = 35 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -18 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 1,5 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore fornisce 9,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 35 °C, prelevando calore da una sorgente a 10 °C. Il suo COP effettivo è il 40% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 35 °CTL = 10 °CηII = 40%Q̇H = 9,5 kW
Ẇ = kW
Soluzioni
- 1. η = 40 %
- 2. W = 1000 kJ
- 3. ηmax = 60,79 %
- 4. Q̇H = 10,01 kW
- 5. Ẇmin = 0,2939 kW
- 6. Ẇ = 1,927 kW
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