يأخذ محرّك حراري 4300 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2795 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
1.سهلة
QH = 4300 kJQL = 2795 kJ
η = %
2.سهلة
ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 1,04 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 0,4 kW. أوجد معامل أدائها COPR.
Q̇L = 1,04 kWẆ = 0,4 kW
COPR =
3.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 275 °C وخزّان بارد عند 25 °C. يأخذ 3500 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 275 °CTL = 25 °CQH = 3500 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -20 °C بإزالة 4,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 40 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
5.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 21 °C بينما الخارج 0 °C، وتزوّد المنزل بـ 13 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 21 °C بينما الخارج 0 °C، وتزوّد المنزل بـ 14 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.
TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
مفتاح الإجابات
- 1. η = 35 %
- 2. COPR = 2,6
- 3. Wmax = 1596 kJ
- 4. Q̇H = 5,567 kW
- 5. Ẇmin = 0,9281 kW
- 6. COPmax = 14,01
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.