Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 2800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2100 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Una pompa di calore con un coefficiente di prestazione di 4,4 fornisce 18 kW di calore a una casa. Trova la potenza elettrica Ẇ che assorbe.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 700 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Assorbe 800 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 425 °C e un serbatoio freddo a 35 °C. Assorbe 4700 kJ di calore. Trova il massimo lavoro W_max che potrebbe produrre.

Un frigorifero mantiene il vano freddo a -25 °C in una cucina a 30 °C, sottraendo calore dal vano freddo a 2,5 kW. Trova il massimo coefficiente di prestazione possibile COP_max.

Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 750 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura T_m. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 10 °C. Entrambe le macchine producono lo stesso lavoro. Trova T_m in °C.