1.سهلة
يأخذ محرّك حراري 3900 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2535 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.
QH = 3900 kJQL = 2535 kJ
η = %
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 150 MW بكفاءة حرارية 30%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.
Ẇ = 150 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.متوسطة
محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 300 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 10 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 20%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.
TH = 300 °CTL = 10 °Cη = 20%
ηII = %
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 325 °C وخزّان بارد عند 25 °C. يأخذ 2200 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 325 °CTL = 25 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 55 °C بـ 18,5 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 7 °C. معامل أدائها الفعلي 50% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
TH = 55 °CTL = 7 °CηII = 50%Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج -10 °C، وتزوّد المنزل بـ 11 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW
مفتاح الإجابات
- 1. η = 35 %
- 2. Q̇H = 500 MW
- 3. ηII = 39,53 %
- 4. Wmax = 1103 kJ
- 5. Ẇ = 5,412 kW
- 6. Ẇmin = 1,126 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.