1.سهلة
يأخذ محرّك حراري 3900 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 3120 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.
QH = 3900 kJQL = 3120 kJ
W = kJ
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
مضخة حرارية معامل أدائها 4,2 تزوّد منزلًا بـ 5,5 kW من الحرارة. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
COPHP = 4,2Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
3.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -30 °C بإزالة 6 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -30 °CTH = 25 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -5 °C بإزالة 5,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 20 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -5 °CTH = 20 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.صعبة
محرّك حراري يأخذ 700 kJ من الحرارة من خزّان عند 700 °C، وينتج 294 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 25 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 700 °CTL = 25 °CQH = 700 kJW = 294 kJ
Sgen = kJ/K
6.صعبة
محرّك حراري كارنو يستقبل 100 kW من الحرارة من مصدر عند 700 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. يدير شغله كله ثلاجة كارنو تزيل الحرارة من مجمّد عند -5 °C وتطرد الحرارة أيضًا إلى المحيط عند 30 °C. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُزال به الحرارة من المجمّد.
TH = 700 °CT0 = 30 °CTL = -5 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW
مفتاح الإجابات
- 1. W = 780 kJ
- 2. Ẇ = 1,31 kW
- 3. Q̇H = 7,357 kW
- 4. Q̇H = 6,013 kW
- 5. Sgen = 0,6424 kJ/K
- 6. Q̇L = 527,5 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.