1.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 1000 MW بكفاءة حرارية 33%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.
Ẇ = 1000 MWη = 33%
Q̇H = MW
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
يأخذ محرّك حراري 2000 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1100 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.
QH = 2000 kJQL = 1100 kJ
W = kJ
3.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 525 °C وخزّان بارد عند 15 °C. يأخذ 3800 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 525 °CTL = 15 °CQH = 3800 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 650 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 41%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.
TH = 650 °CTL = 25 °Cη = 41%
ηII = %
5.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 21 °C بينما الخارج 0 °C، وتزوّد المنزل بـ 5 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.
TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =
6.صعبة
تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند -18 °C في مطبخ عند 32 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 1 kW. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 32 °CTL = -18 °CQ̇L = 1 kW
Ẇmin = kW
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇H = 3030 MW
- 2. W = 900 kJ
- 3. Wmax = 2428 kJ
- 4. ηII = 60,56 %
- 5. COPmax = 14,01
- 6. Ẇmin = 0,196 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.