ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في المحرّكات الحرارية والثلاجات: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
المنزلالهواء الخارجيHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

مضخة حرارية معامل أدائها 3,2 تزوّد منزلًا بـ 17,5 kW من الحرارة. أوجد المعدّل Q̇L الذي تأخذ به الحرارة من الهواء الخارجي.

COPHP = 3,2Q̇H = 17,5 kW
Q̇L = kW
2.سهلة
الخزّان الساخنالخزّان الباردEQH​ = 1800 kJQL​ = 1080 kJW

يأخذ محرّك حراري 1800 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1080 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 1800 kJQL = 1080 kJ
η = %
3.متوسطة
TH​ = 525 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 4600 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 525 °C وخزّان بارد عند 5 °C. يأخذ 4600 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 525 °CTL = 5 °CQH = 4600 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
TH​ = 575 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 575 °C وخزّان بارد عند 5 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.

TH = 575 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.صعبة
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 22 °C بينما الخارج -10 °C، وتزوّد المنزل بـ 13 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.صعبة
850 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 850 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة Tm. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 40 °C. للمحرّكين الكفاءة الحرارية نفسها. أوجد Tm بوحدة °C.

TH = 850 °CTL = 40 °C
Tm = °C

مفتاح الإجابات

  1. 1. Q̇L = 12,03 kW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. Wmax = 2997 kJ
  4. 4. ηmax = 67,21 %
  5. 5. Ẇmin = 1,409 kW
  6. 6. Tm = 319,9 °C

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.