ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 400 MW بكفاءة حرارية 33%. أوجد المعدّل Q̇_L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.

يأخذ محرّك حراري 1500 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 900 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 325 °C وخزّان بارد عند 10 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة η_max.

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 450 °C وخزّان بارد عند 5 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة η_max.

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 650 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة T_m. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 40 °C. للمحرّكين الكفاءة الحرارية نفسها. أوجد T_m بوحدة °C.

محرّك حراري يأخذ 500 kJ من الحرارة من خزّان عند 300 °C، وينتج 125 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 10 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة S_gen في كل دورة.