ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 1,62 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 0,6 kW. أوجد معامل أدائها COP_R.

يأخذ محرّك حراري 5000 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 3250 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 900 kJ من الحرارة من خزّان عند 300 °C ويطرد 468 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد T_L بوحدة °C.

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 550 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 32%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني η_II، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 35 °C بـ 19 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند -10 °C. معامل أدائها الفعلي 45% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.

محرّك حراري كارنو يستقبل 130 kW من الحرارة من مصدر عند 450 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 27 °C. يدير شغله كله ثلاجة كارنو تزيل الحرارة من مجمّد عند -10 °C وتطرد الحرارة أيضًا إلى المحيط عند 27 °C. أوجد المعدّل Q̇_L الذي تُزال به الحرارة من المجمّد.