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.

ورقة عمل جديدةتدرّب عبر الإنترنت مع التلميحات

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​ = 4000 kJQL​ = 2600 kJW

يأخذ محرّك حراري 4000 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2600 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 4000 kJQL = 2600 kJ
η = %
2.سهلة
الفرنماء التبريدEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 50 MW

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 50 MW بكفاءة حرارية 25%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.

Ẇ = 50 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.متوسطة
TH​ = 775 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 775 °C وخزّان بارد عند 35 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.

TH = 775 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.متوسطة
TH​ = 700 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 46%

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 700 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 15 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 46%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

TH = 700 °CTL = 15 °Cη = 46%
ηII = %
5.صعبة
TH​ = 28 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند 4 °C في مطبخ عند 28 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 4,5 kW. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.

TH = 28 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =
6.صعبة
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 21 °C بينما الخارج 2 °C، وتزوّد المنزل بـ 10 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 200 MW
  3. 3. ηmax = 70,6 %
  4. 4. ηII = 65,35 %
  5. 5. COPmax = 11,55
  6. 6. COPmax = 15,48

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