1.Facile
Una macchina termica assorbe 3300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2475 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 3300 kJQL = 2475 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 1500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1050 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 1500 kJQL = 1050 kJ
η = %
3.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 5000 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 325 °CTL = 30 °CQH = 5000 kJ
Wmax = kJ
4.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -30 °C sottraendo 2 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 20 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -30 °CTH = 20 °CQ̇L = 2 kW
Q̇H = kW
5.Difficile
Una pompa di calore fornisce 7 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 45 °C, prelevando calore da una sorgente a 7 °C. Il suo COP effettivo è il 40% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 45 °CTL = 7 °CηII = 40%Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a 2 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.
TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =
Soluzioni
- 1. W = 825 kJ
- 2. η = 30 %
- 3. Wmax = 2466 kJ
- 4. Q̇H = 2,411 kW
- 5. Ẇ = 2,09 kW
- 6. COPmax = 9,172
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