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.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 4900 kJQL​ = 3185 kJW

Una macchina termica assorbe 4900 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 3185 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 4900 kJQL = 3185 kJ
η = %
2.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 3,2 fornisce 7,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

COPHP = 3,2Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
3.Media
TH​ = 600 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 27%

Una macchina termica riceve calore da una sorgente a 600 °C e cede calore all’ambiente a 15 °C. Il suo rendimento termico effettivo è del 27%. Trova il suo rendimento di secondo principio ηII, il rapporto tra il rendimento effettivo e il rendimento di Carnot.

TH = 600 °CTL = 15 °Cη = 27%
ηII = %
4.Media
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4 kWẆ

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -10 °C sottraendo 4 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 30 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.

TL = -10 °CTH = 30 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
TH​ = 30 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °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 = -10 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 5 °C, fornendo 10 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =

Soluzioni

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Ẇ = 2,344 kW
  3. 3. ηII = 40,3 %
  4. 4. Q̇H = 4,608 kW
  5. 5. Ẇmin = 0,608 kW
  6. 6. COPmax = 17,36

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