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​ = 3000 kJQL​ = 2250 kJW

يأخذ محرّك حراري 3000 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2250 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 3000 kJQL = 2250 kJ
η = %
2.سهلة
الخزّان الساخنالخزّان الباردEQH​ = 3500 kJQL​ = 2800 kJW

يأخذ محرّك حراري 3500 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2800 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 3500 kJQL = 2800 kJ
η = %
3.متوسطة
TH​ = 475 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4100 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 475 °C وخزّان بارد عند 35 °C. يأخذ 4100 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 475 °CTL = 35 °CQH = 4100 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
TH​ = 350 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 38%

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 350 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 15 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 38%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

TH = 350 °CTL = 15 °Cη = 38%
ηII = %
5.صعبة
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند -18 °C في مطبخ عند 28 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 2,5 kW. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.صعبة
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ = ?

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند -18 °C في مطبخ عند 30 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 5 kW. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 5 kW
Ẇmin = kW

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. Wmax = 2411 kJ
  4. 4. ηII = 70,69 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4507 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9406 kW

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