ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات

يأخذ محرّك حراري 4600 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 3220 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.

ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 1 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 0,5 kW. أوجد المعدّل Q̇_H الذي تطرد به الحرارة إلى المطبخ.

يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 325 °C وخزّان بارد عند 10 °C. أوجد أعلى كفاءة حرارية ممكنة η_max.

محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 300 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 30 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 35%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني η_II، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.

تحافظ ثلاجة على حيّزها البارد عند 5 °C في مطبخ عند 25 °C، وتنزع الحرارة من الحيّز البارد بمعدّل 1,5 kW. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇ_min.

محرّكا كارنو يعملان على التوالي. يستقبل المحرّك A الحرارة من خزّان عند 700 °C ويطرد الحرارة إلى خزّان وسيط عند درجة الحرارة T_m. يأخذ المحرّك B تلك الحرارة كلها ويطرد الحرارة إلى خزّان عند 40 °C. ينتج المحرّكان الشغل نفسه. أوجد T_m بوحدة °C.