1.سهلة
يأخذ محرّك حراري 2600 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1430 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.
QH = 2600 kJQL = 1430 kJ
W = kJ
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
يأخذ محرّك حراري 1200 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 660 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.
QH = 1200 kJQL = 660 kJ
η = %
3.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -5 °C بإزالة 9 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
4.متوسطة
محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 4900 kJ من الحرارة من خزّان عند 275 °C ويطرد 2799 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.
TH = 275 °CQH = 4900 kJQL = 2799 kJ
TL = °C
5.صعبة
محرّك حراري يأخذ 3400 kJ من الحرارة من خزّان عند 900 °C، وينتج 1530 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 25 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 900 °CTL = 25 °CQH = 3400 kJW = 1530 kJ
Sgen = kJ/K
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 21 °C بينما الخارج 5 °C، وتزوّد المنزل بـ 12 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.
TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
مفتاح الإجابات
- 1. W = 1170 kJ
- 2. η = 45 %
- 3. Q̇H = 10,17 kW
- 4. TL = 39,97 °C
- 5. Sgen = 3,374 kJ/K
- 6. COPmax = 18,38
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.