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
caldaiaacqua di raffreddamentoEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 100 MW

Una centrale elettrica eroga una potenza netta di 100 MW con un rendimento termico del 55%. Trova la potenza termica in ingresso Q̇H fornita dal combustibile.

Ẇ = 100 MWη = 55%
Q̇H = MW
2.Facile
casaaria esternaHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

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

COPHP = 5Q̇H = 7 kW
Ẇ = kW
3.Media
TH​ = 425 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3100 kJQL​W = ?

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 425 °C e un serbatoio freddo a 25 °C. Assorbe 3100 kJ di calore. Trova il massimo lavoro Wmax che potrebbe produrre.

TH = 425 °CTL = 25 °CQH = 3100 kJ
Wmax = kJ
4.Media
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 550 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile ηmax.

TH = 550 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 4 kW di calore alla casa. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COPmax.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 4 kW
COPmax =
6.Difficile
TH​ = 55 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 20 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore fornisce 20 kW di calore a un impianto di riscaldamento a 55 °C, prelevando calore da una sorgente a -5 °C. Il suo COP effettivo è il 30% del COP di Carnot tra queste temperature. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

TH = 55 °CTL = -5 °CηII = 30%Q̇H = 20 kW
Ẇ = kW

Soluzioni

  1. 1. Q̇H = 181,8 MW
  2. 2. Ẇ = 1,4 kW
  3. 3. Wmax = 1776 kJ
  4. 4. ηmax = 61,96 %
  5. 5. COPmax = 11,31
  6. 6. Ẇ = 12,19 kW

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