1.Facile
Una macchina termica assorbe 1800 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 1080 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.
QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
W = kJ
Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni
2.Facile
Una macchina termica assorbe 1100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 880 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.
QH = 1100 kJQL = 880 kJ
η = %
3.Media
Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -20 °C sottraendo 2 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 28 °C. Trova la potenza termica Q̇H che cede.
TL = -20 °CTH = 28 °CQ̇L = 2 kW
Q̇H = kW
4.Media
Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 4000 kJ di calore da un serbatoio a 325 °C e ne cede 1960 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.
TH = 325 °CQH = 4000 kJQL = 1960 kJ
TL = °C
5.Difficile
Due macchine di Carnot lavorano in serie. La macchina A riceve calore da un serbatoio a 1050 °C e cede calore a un serbatoio intermedio alla temperatura Tm. La macchina B assorbe tutto quel calore e cede calore a un serbatoio a 35 °C. Entrambe le macchine hanno lo stesso rendimento termico. Trova Tm in °C.
TH = 1050 °CTL = 35 °C
Tm = °C
6.Difficile
Una macchina termica assorbe 5000 kJ di calore da un serbatoio a 550 °C, produce 1600 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 30 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.
TH = 550 °CTL = 30 °CQH = 5000 kJW = 1600 kJ
Sgen = kJ/K
Soluzioni
- 1. W = 720 kJ
- 2. η = 20 %
- 3. Q̇H = 2,379 kW
- 4. TL = 19,94 °C
- 5. Tm = 365,4 °C
- 6. Sgen = 5,141 kJ/K
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