1.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 100 MW بكفاءة حرارية 33%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.
Ẇ = 100 MWη = 33%
Q̇L = MW
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 400 MW بكفاءة حرارية 55%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.
Ẇ = 400 MWη = 55%
Q̇L = MW
3.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند 4 °C بإزالة 7,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 725 °C وخزّان بارد عند 30 °C. يأخذ 900 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 725 °CTL = 30 °CQH = 900 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
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
6.صعبة
مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 22 °C بـ 11 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند -10 °C. معامل أدائها الفعلي 30% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
TH = 22 °CTL = -10 °CηII = 30%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇L = 203 MW
- 2. Q̇L = 327,3 MW
- 3. Q̇H = 8,204 kW
- 4. Wmax = 626,7 kJ
- 5. Tm = 270 °C
- 6. Ẇ = 3,975 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.