Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 2000 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1300 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica assorbe 2300 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1265 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4000 kJ di calore da un serbatoio a 625 °C e ne cede 1484 kJ per ciclo. Trova la temperatura T_L del serbatoio freddo in °C.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 675 °C e un serbatoio freddo a 30 °C. Assorbe 2600 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una pompa di calore mantiene una casa a 20 °C mentre fuori ci sono 2 °C, fornendo 12 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇ_min.

Una macchina termica di Carnot riceve 40 kW di calore da una sorgente a 650 °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 0 °C e cede anch’esso calore all’ambiente a 25 °C. Trova la potenza termica Q̇_L sottratta al congelatore.