Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 325 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,3 fornisce 19,5 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 775 °C e un serbatoio freddo a 40 °C. Assorbe 2400 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 325 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Assorbe 2200 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -18 °C in una cucina a 35 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 1,5 kW. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Una macchina termica di Carnot riceve 120 kW di calore da una sorgente a 700 °C e cede calore all’ambiente a 25 °C. Tutto il suo lavoro aziona un frigorifero di Carnot che sottrae calore a un congelatore a -30 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 25 °C. Trova la potenza termica Q̇_L sottratta al congelatore.