Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere con soluzioni

Scheda di esercizi di Macchine termiche e frigorifere gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 3700 kJQL​ = 2590 kJW = ?

Una macchina termica assorbe 3700 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 2590 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il lavoro netto W prodotto per ciclo.

QH = 3700 kJQL = 2590 kJ
W = kJ
2.Facile
serbatoio caldoserbatoio freddoEQH​ = 1100 kJQL​ = 605 kJW

Una macchina termica assorbe 1100 kJ di calore da un serbatoio caldo e ne cede 605 kJ a un serbatoio freddo in ogni ciclo. Trova il suo rendimento termico η.

QH = 1100 kJQL = 605 kJ
η = %
3.Media
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 2300 kJQL​ = 1446 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 2300 kJ di calore da un serbatoio a 225 °C e ne cede 1446 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 225 °CQH = 2300 kJQL = 1446 kJ
TL = °C
4.Media
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 1300 kJQL​ = 459 kJW

Una macchina termica reversibile (di Carnot) assorbe 1300 kJ di calore da un serbatoio a 600 °C e ne cede 459 kJ per ciclo. Trova la temperatura TL del serbatoio freddo in °C.

TH = 600 °CQH = 1300 kJQL = 459 kJ
TL = °C
5.Difficile
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3400 kJQL​ = 2142 kJW = 1258 kJ

Una macchina termica assorbe 3400 kJ di calore da un serbatoio a 900 °C, produce 1258 kJ di lavoro e cede il resto a un serbatoio a 30 °C, per ciclo. Trova l’entropia totale generata Sgen per ciclo.

TH = 900 °CTL = 30 °CQH = 3400 kJW = 1258 kJ
Sgen = kJ/K
6.Difficile
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Una pompa di calore mantiene una casa a 21 °C mentre fuori ci sono -5 °C, fornendo 13 kW di calore alla casa. Trova la potenza minima in ingresso Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW

Soluzioni

  1. 1. W = 1110 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. TL = 40,03 °C
  4. 4. TL = 35,14 °C
  5. 5. Sgen = 4,168 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 1,149 kW

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