1.سهلة
مضخة حرارية معامل أدائها 3,5 تزوّد منزلًا بـ 18 kW من الحرارة. أوجد المعدّل Q̇L الذي تأخذ به الحرارة من الهواء الخارجي.
COPHP = 3,5Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 1000 MW بكفاءة حرارية 45%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.
Ẇ = 1000 MWη = 45%
Q̇H = MW
3.متوسطة
محرّك حراري عكوس (كارنو) يأخذ 3700 kJ من الحرارة من خزّان عند 200 °C ويطرد 2371 kJ في كل دورة. أوجد درجة حرارة الخزّان البارد TL بوحدة °C.
TH = 200 °CQH = 3700 kJQL = 2371 kJ
TL = °C
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 600 °C وخزّان بارد عند 20 °C. يأخذ 3300 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 600 °CTL = 20 °CQH = 3300 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
محرّك حراري يأخذ 3300 kJ من الحرارة من خزّان عند 450 °C، وينتج 1584 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 15 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 450 °CTL = 15 °CQH = 3300 kJW = 1584 kJ
Sgen = kJ/K
6.صعبة
محرّك حراري كارنو يستقبل 120 kW من الحرارة من مصدر عند 400 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 25 °C. يدير شغله كله ثلاجة كارنو تزيل الحرارة من مجمّد عند -5 °C وتطرد الحرارة أيضًا إلى المحيط عند 25 °C. أوجد المعدّل Q̇L الذي تُزال به الحرارة من المجمّد.
TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = -5 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇L = 12,86 kW
- 2. Q̇H = 2222 MW
- 3. TL = 30,05 °C
- 4. Wmax = 2192 kJ
- 5. Sgen = 1,392 kJ/K
- 6. Q̇L = 597,5 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.