1.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 100 MW بكفاءة حرارية 38%. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُطرد به الحرارة إلى ماء التبريد.
Ẇ = 100 MWη = 38%
Q̇L = MW
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
مضخة حرارية معامل أدائها 2,5 تزوّد منزلًا بـ 10,5 kW من الحرارة. أوجد المعدّل Q̇L الذي تأخذ به الحرارة من الهواء الخارجي.
COPHP = 2,5Q̇H = 10,5 kW
Q̇L = kW
3.متوسطة
محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 3500 kJ من الحرارة من خزّان عند 675 °C ويطرد 1193 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.
TH = 675 °CQH = 3500 kJQL = 1193 kJ
TL = °C
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 725 °C وخزّان بارد عند 40 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة ηmax.
TH = 725 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.صعبة
مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 22 °C بـ 10 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 10 °C. معامل أدائها الفعلي 40% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
TH = 22 °CTL = 10 °CηII = 40%Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
6.صعبة
محرّك حراري يأخذ 4100 kJ من الحرارة من خزّان عند 500 °C، وينتج 1558 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 10 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 500 °CTL = 10 °CQH = 4100 kJW = 1558 kJ
Sgen = kJ/K
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇L = 163,2 MW
- 2. Q̇L = 6,3 kW
- 3. TL = 50,03 °C
- 4. ηmax = 68,63 %
- 5. Ẇ = 1,016 kW
- 6. Sgen = 3,675 kJ/K
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.