ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

مضخة حرارية معامل أدائها 3,3 تزوّد منزلًا بـ 19,5 kW من الحرارة. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.

يأخذ محرّك حراري 1600 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1200 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند 4 °C بإزالة 9,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. أوجد المعدّل Q̇_H الذي تطرد به الحرارة.

ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -30 °C بإزالة 2 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. أوجد المعدّل Q̇_H الذي تطرد به الحرارة.

محرّك حراري كارنو يستقبل 190 kW من الحرارة من مصدر عند 500 °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.

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 1100 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة T_m. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 40 °C. ينتج المحرّكان الشغل نفسه. أوجد T_m بوحدة °C.