1.Facile
Un frigorifero sottrae calore al suo vano freddo con una potenza di 2,1 kW mentre il suo compressore assorbe 1,4 kW. Trova il suo coefficiente di prestazione COPR.
Q̇L = 2,1 kWẆ = 1,4 kW
COPR =
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 385 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 700 kJQL = 385 kJ
η = %
3.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a 0 °C sottraendo 3 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 35 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = 0 °CTH = 35 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 700 °C e un serbatoio freddo a 15 °C. Assorbe 3100 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.
TH = 700 °CTL = 15 °CQH = 3100 kJ
Wmax = kJ
5.Difficile
Una macchina termica assorbe 3000 kJ di calore da un serbatoio a 900 °C, produce 1110 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 40 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 900 °CTL = 40 °CQH = 3000 kJW = 1110 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
Un frigorifero mantiene il vano freddo a -10 °C in una cucina a 32 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 4 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -10 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
Soluzioni
- 1. COPR = 1,5
- 2. η = 45 %
- 3. Q̇H = 3,384 kW
- 4. Wmax = 2182 kJ
- 5. Sgen = 3,478 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,6384 kW
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