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​ = 3300 kJQL​ = 1815 kJW

يأخذ محرّك حراري 3300 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1815 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 3300 kJQL = 1815 kJ
η = %
2.سهلة
الخزّان الساخنالخزّان الباردEQH​ = 1500 kJQL​ = 900 kJW

يأخذ محرّك حراري 1500 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 900 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 1500 kJQL = 900 kJ
η = %
3.متوسطة
TH​ = 375 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4100 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 375 °C وخزّان بارد عند 10 °C. يأخذ 4100 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 375 °CTL = 10 °CQH = 4100 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 26%

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 350 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 26%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

TH = 350 °CTL = 25 °Cη = 26%
ηII = %
5.صعبة
1200 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 1200 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة Tm. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 30 °C. للمحرّكين الكفاءة الحرارية نفسها. أوجد Tm بوحدة °C.

TH = 1200 °CTL = 30 °C
Tm = °C
6.صعبة
700 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 700 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة Tm. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 30 °C. للمحرّكين الكفاءة الحرارية نفسها. أوجد Tm بوحدة °C.

TH = 700 °CTL = 30 °C
Tm = °C

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. Wmax = 2309 kJ
  4. 4. ηII = 49,85 %
  5. 5. Tm = 395,1 °C
  6. 6. Tm = 270 °C

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