1.سهلة
ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 1,08 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 0,3 kW. أوجد معامل أدائها COPR.
Q̇L = 1,08 kWẆ = 0,3 kW
COPR =
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
يأخذ محرّك حراري 1100 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 605 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد كفاءته الحرارية η.
QH = 1100 kJQL = 605 kJ
η = %
3.متوسطة
ثلاجة عكوسة تحافظ على غرفة باردة عند -25 °C بإزالة 2,5 kW من الحرارة، وتطرد الحرارة إلى المحيط عند 28 °C. أوجد المعدّل Q̇H الذي تطرد به الحرارة.
TL = -25 °CTH = 28 °CQ̇L = 2,5 kW
Q̇H = kW
4.متوسطة
محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 900 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 20 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 30%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.
TH = 900 °CTL = 20 °Cη = 30%
ηII = %
5.صعبة
محرّك حراري يأخذ 4600 kJ من الحرارة من خزّان عند 400 °C، وينتج 1702 kJ من الشغل ويطرد الباقي إلى خزّان عند 40 °C، في كل دورة. أوجد الإنتروبيا الكلية المتولّدة Sgen في كل دورة.
TH = 400 °CTL = 40 °CQH = 4600 kJW = 1702 kJ
Sgen = kJ/K
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج 7 °C، وتزوّد المنزل بـ 7 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
مفتاح الإجابات
- 1. COPR = 3,6
- 2. η = 45 %
- 3. Q̇H = 3,034 kW
- 4. ηII = 39,99 %
- 5. Sgen = 2,421 kJ/K
- 6. Ẇmin = 0,3104 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.