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​ = 900 kJQL​ = 675 kJW = ?

يأخذ محرّك حراري 900 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 675 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

QH = 900 kJQL = 675 kJ
W = kJ
2.سهلة
الخزّان الساخنالخزّان الباردEQH​ = 500 kJQL​ = 375 kJW = ?

يأخذ محرّك حراري 500 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 375 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

QH = 500 kJQL = 375 kJ
W = kJ
3.متوسطة
TH​ = 575 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 575 °C وخزّان بارد عند 10 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.

TH = 575 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.متوسطة
TH​ = 800 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 800 °C وخزّان بارد عند 35 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.

TH = 800 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.صعبة
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 20 °C بـ 10,5 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 0 °C. معامل أدائها الفعلي 55% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 55%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW
6.صعبة
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 22 °C بينما الخارج 5 °C، وتزوّد المنزل بـ 12 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

مفتاح الإجابات

  1. 1. W = 225 kJ
  2. 2. W = 125 kJ
  3. 3. ηmax = 66,62 %
  4. 4. ηmax = 71,29 %
  5. 5. Ẇ = 1,302 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,6912 kW

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