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
الفرنماء التبريدEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 150 MW

محطة قدرة تعطي قدرة خرج صافية مقدارها 150 MW بكفاءة حرارية 55%. أوجد معدّل الحرارة الداخلة Q̇H من الوقود.

Ẇ = 150 MWη = 55%
Q̇H = MW
2.سهلة
المنزلالهواء الخارجيHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

مضخة حرارية معامل أدائها 4,7 تزوّد منزلًا بـ 18,5 kW من الحرارة. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.

COPHP = 4,7Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW
3.متوسطة
TH​ = 325 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 2500 kJQL​W = ?

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 325 °C وخزّان بارد عند 30 °C. يأخذ 2500 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.

TH = 325 °CTL = 30 °CQH = 2500 kJ
Wmax = kJ
4.متوسطة
TH​ = 850 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 54%

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 850 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 35 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 54%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

TH = 850 °CTL = 35 °Cη = 54%
ηII = %
5.صعبة
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج 5 °C، وتزوّد المنزل بـ 11 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COPmax.

TH = 20 °CTL = 5 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.صعبة
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 0,5 kWẆ = ?

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند -20 °C في مطبخ عند 30 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 0,5 kW. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 0,5 kW
Ẇmin = kW

مفتاح الإجابات

  1. 1. Q̇H = 272,7 MW
  2. 2. Ẇ = 3,936 kW
  3. 3. Wmax = 1233 kJ
  4. 4. ηII = 74,42 %
  5. 5. COPmax = 19,54
  6. 6. Ẇmin = 0,09876 kW

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