Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Una macchina termica assorbe 4500 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2925 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

Una macchina termica assorbe 700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 560 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

Un frigorifero reversibile mantiene una cella frigorifera a -30 °C sottraendo 5,5 kW di calore, e cede calore all’ambiente a 40 °C. Trova la potenza termica Q̇_H che cede.

Una macchina termica lavora tra un serbatoio caldo a 600 °C e un serbatoio freddo a 20 °C. Trova il massimo rendimento termico possibile η_max.

Una pompa di calore mantiene una casa a 22 °C mentre fuori ci sono 2 °C, fornendo 10 kW di calore alla casa. 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 25 °C. Entrambe le macchine producono lo stesso lavoro. Trova T_m in °C.