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​ = 4100 kJQL​ = 2870 kJW

يأخذ محرّك حراري 4100 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 2870 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.

QH = 4100 kJQL = 2870 kJ
η = %
2.سهلة
الفرنماء التبريدEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 200 MW بكفاءة حرارية 35%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.

Ẇ = 200 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.متوسطة
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 3900 kJQL​ = 1309 kJW

محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 3900 kJ من الحرارة من خزّان عند 600 °C ويطرد 1309 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.

TH = 600 °CQH = 3900 kJQL = 1309 kJ
TL = °C
4.متوسطة
TH​ = 375 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 375 °C وخزّان بارد عند 5 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.

TH = 375 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.صعبة
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند 4 °C في مطبخ عند 30 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 4,5 kW. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.

TH = 30 °CTL = 4 °CQ̇L = 4,5 kW
COPmax =
6.صعبة
TH​ = 55 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 55 °C بـ 8 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 5 °C. معامل أدائها الفعلي 40% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.

TH = 55 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 8 kW
Ẇ = kW

مفتاح الإجابات

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇H = 571,4 MW
  3. 3. TL = 19,91 °C
  4. 4. ηmax = 57,09 %
  5. 5. COPmax = 10,66
  6. 6. Ẇ = 3,047 kW

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