ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

مضخة حرارية معامل أدائها 3 تزوّد منزلًا بـ 13 kW من الحرارة. أوجد المعدّل Q̇_L الذي تأخذ به الحرارة من الهواء الخارجي.

يأخذ محرّك حراري 2400 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1560 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 775 °C وخزّان بارد عند 5 °C. يأخذ 3000 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل W_max يمكن أن ينتجه.

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

تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 22 °C بينما الخارج 5 °C، وتزوّد المنزل بـ 13 kW من الحرارة. أوجد أعلى معامل أداء ممكن COP_max.

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 550 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة T_m. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 15 °C. ينتج المحرّكان الشغل نفسه. أوجد T_m بوحدة °C.