1.سهلة
ثلاجة تزيل الحرارة من حيّزها البارد بمعدّل 3,06 kW بينما يستهلك ضاغطها قدرة 1,7 kW. أوجد معامل أدائها COPR.
Q̇L = 3,06 kWẆ = 1,7 kW
COPR =
ورقة عمل المحرّكات الحرارية والثلاجات مع الإجابات
2.سهلة
يأخذ محرّك حراري 2800 kJ من الحرارة من خزّان ساخن ويطرد 1680 kJ إلى خزّان بارد في كل دورة. أوجد الشغل الصافي W الذي ينتجه في كل دورة.
QH = 2800 kJQL = 1680 kJ
W = kJ
3.متوسطة
محرّك حراري يستقبل الحرارة من مصدر عند 900 °C ويطرد الحرارة إلى المحيط عند 20 °C. كفاءته الحرارية الفعلية 53%. أوجد كفاءته وفق القانون الثاني ηII، وهي نسبة الكفاءة الفعلية إلى كفاءة كارنو.
TH = 900 °CTL = 20 °Cη = 53%
ηII = %
4.متوسطة
يعمل محرّك حراري بين خزّان ساخن عند 550 °C وخزّان بارد عند 25 °C. يأخذ 2000 kJ من الحرارة. أوجد أكبر شغل Wmax يمكن أن ينتجه.
TH = 550 °CTL = 25 °CQH = 2000 kJ
Wmax = kJ
5.صعبة
مضخة حرارية تزوّد نظام تدفئة عند 35 °C بـ 16 kW من الحرارة، آخذةً الحرارة من مصدر عند 0 °C. معامل أدائها الفعلي 55% من معامل أداء كارنو بين هاتين الدرجتين. أوجد القدرة الكهربائية Ẇ التي تستهلكها.
TH = 35 °CTL = 0 °CηII = 55%Q̇H = 16 kW
Ẇ = kW
6.صعبة
تحافظ مضخة حرارية على منزل عند 20 °C بينما الخارج 0 °C، وتزوّد المنزل بـ 13 kW من الحرارة. أوجد أدنى قدرة داخلة Ẇmin.
TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
مفتاح الإجابات
- 1. COPR = 1,8
- 2. W = 1120 kJ
- 3. ηII = 70,66 %
- 4. Wmax = 1276 kJ
- 5. Ẇ = 3,304 kW
- 6. Ẇmin = 0,8869 kW
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.