1.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 600 MW بكفاءة حرارية 55%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.
Ẇ = 600 MWη = 55%
Q̇H = MW
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 600 MW بكفاءة حرارية 40%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.
Ẇ = 600 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.متوسطة
محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 750 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 15 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 40%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.
TH = 750 °CTL = 15 °Cη = 40%
ηII = %
4.متوسطة
محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 4200 kJ من الحرارة من خزّان عند 750 °C ويطرد 1327 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.
TH = 750 °CQH = 4200 kJQL = 1327 kJ
TL = °C
5.صعبة
محرّك حراري كارنو يستقبل 30 kW من الحرارة من مصدر عند 400 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. يدير شغله كله ثلاجة كارنو تزيل الحرارة من مجمّد عند -20 °C وتطرد الحرارة أيضًا إلى المحيط عند 30 °C. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُزال به الحرارة من المجمّد.
TH = 400 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج -5 °C، وتزوّد المنزل بـ 10 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇H = 1091 MW
- 2. Q̇H = 1500 MW
- 3. ηII = 55,68 %
- 4. TL = 50,12 °C
- 5. Q̇L = 83,49 kW
- 6. Ẇmin = 0,8528 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.