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
الخزّان الساخنالخزّان الباردEQH​ = 1400 kJQL​ = 1120 kJW

يأخذ محرّك حراري 1400 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1120 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 1400 kJQL = 1120 kJ
η = %
2.سهلة
الفرنماء التبريدEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 50 MW بكفاءة حرارية 33%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.

Ẇ = 50 MWη = 33%
Q̇L = MW
3.متوسطة
TH​ = 725 °CTL​ = ?EQH​ = 1400 kJQL​ = 425 kJW

محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 1400 kJ من الحرارة من خزّان عند 725 °C ويطرد 425 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.

TH = 725 °CQH = 1400 kJQL = 425 kJ
TL = °C
4.متوسطة
TH​ = 650 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 2000 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 650 °C وخزّان بارد عند 40 °C. يأخذ 2000 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 650 °CTL = 40 °CQH = 2000 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج 7 °C، وتزوّد المنزل بـ 9 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.صعبة
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج 7 °C، وتزوّد المنزل بـ 14 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇L = 101,5 MW
  3. 3. TL = 29,86 °C
  4. 4. Wmax = 1322 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,3991 kW
  6. 6. COPmax = 22,55

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