1.سهلة
ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 6,12 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 1,7 kW. أوجد معامل أدائها COPR.
Q̇L = 6,12 kWẆ = 1,7 kW
COPR =
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 600 MW بكفاءة حرارية 42%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.
Ẇ = 600 MWη = 42%
Q̇L = MW
3.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -20 °C بإزالة 3,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 20 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -20 °CTH = 20 °CQ̇L = 3,5 kW
Q̇H = kW
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 625 °C وخزّان بارد عند 25 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.
TH = 625 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.صعبة
محرّك حراري يأخذ 2000 kJ من الحرارة من خزّان عند 500 °C، وينتج 840 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 35 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 500 °CTL = 35 °CQH = 2000 kJW = 840 kJ
Sgen = kJ/K
6.صعبة
مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 21 °C بـ 6,5 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 2 °C. معامل أدائها الفعلي 50% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
TH = 21 °CTL = 2 °CηII = 50%Q̇H = 6,5 kW
Ẇ = kW
مفتاح الإجابات
- 1. COPR = 3,6
- 2. Q̇L = 828,6 MW
- 3. Q̇H = 4,053 kW
- 4. ηmax = 66,8 %
- 5. Sgen = 1,178 kJ/K
- 6. Ẇ = 0,8397 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.