1.Facile
Una macchina termica assorbe 1500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 975 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1500 kJQL = 975 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 4300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2795 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 4300 kJQL = 2795 kJ
η = %
3.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -10 °C sottraendo 8,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -10 °CTH = 40 °CQ̇L = 8,5 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 3900 kJ di calore da un serbatoio a 200 °C e ne cede 2746 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 200 °CQH = 3900 kJQL = 2746 kJ
TL = °C
5.Difficile
Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 7 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.
TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Difficile
Una pompa di calore fornisce 16,5 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 45 °C, prelevando calore da una sorgente a -5 °C. Il suo COP effettivo è il 50% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.
TH = 45 °CTL = -5 °CηII = 50%Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
Soluzioni
- 1. W = 525 kJ
- 2. η = 35 %
- 3. Q̇H = 10,12 kW
- 4. TL = 60 °C
- 5. Ẇmin = 0,6099 kW
- 6. Ẇ = 5,186 kW
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