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​ = 4600 kJQL​ = 2530 kJW

يأخذ محرّك حراري 4600 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2530 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 4600 kJQL = 2530 kJ
η = %
2.سهلة
الفرنماء التبريدEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 300 MW بكفاءة حرارية 40%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.

Ẇ = 300 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.متوسطة
TH​ = 725 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 3600 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 725 °C وخزّان بارد عند 5 °C. يأخذ 3600 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 725 °CTL = 5 °CQH = 3600 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 2300 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 550 °C وخزّان بارد عند 40 °C. يأخذ 2300 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 550 °CTL = 40 °CQH = 2300 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
TH​ = 500 °CT0​ = 20 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 160 kWQ̇L​ = ?

محرّك حراري كارنو يستقبل 160 kW من الحرارة من مصدر عند 500 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 20 °C. يدير شغله كله ثلاجة كارنو تزيل الحرارة من مجمّد عند 0 °C وتطرد الحرارة أيضًا إلى المحيط عند 20 °C. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُزال به الحرارة من المجمّد.

TH = 500 °CT0 = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW
6.صعبة
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 1517 kJW = 2183 kJ

محرّك حراري يأخذ 3700 kJ من الحرارة من خزّان عند 900 °C، وينتج 2183 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 40 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.

TH = 900 °CTL = 40 °CQH = 3700 kJW = 2183 kJ
Sgen = kJ/K

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇L = 450 MW
  3. 3. Wmax = 2597 kJ
  4. 4. Wmax = 1425 kJ
  5. 5. Q̇L = 1357 kW
  6. 6. Sgen = 1,69 kJ/K

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