Silniki cieplne i chłodziarki: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Silniki cieplne i chłodziarki: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
zbiornik gorącyzbiornik zimnyEQH​ = 3700 kJQL​ = 2035 kJW

Silnik cieplny w każdym cyklu pobiera 3700 kJ ciepła ze zbiornika gorącego i oddaje 2035 kJ do zbiornika zimnego. Wyznacz jego sprawność cieplną η.

QH = 3700 kJQL = 2035 kJ
η = %
2.Łatwy
paleniskowoda chłodzącaEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

Elektrownia wytwarza moc netto 50 MW przy sprawności cieplnej 30 %. Wyznacz strumień ciepła Q̇L oddawanego do wody chłodzącej.

Ẇ = 50 MWη = 30%
Q̇L = MW
3.Średni
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1681 kJW

Odwracalny silnik cieplny (Carnota) pobiera w każdym cyklu 3000 kJ ciepła ze zbiornika o temperaturze 250 °C i oddaje 1681 kJ. Wyznacz temperaturę TL zbiornika chłodnego w °C.

TH = 250 °CQH = 3000 kJQL = 1681 kJ
TL = °C
4.Średni
TH​ = 650 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 41%

Silnik cieplny pobiera ciepło ze źródła o temperaturze 650 °C i oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 15 °C. Jego rzeczywista sprawność cieplna wynosi 41 %. Wyznacz jego sprawność egzergetyczną ηII, czyli stosunek sprawności rzeczywistej do sprawności Carnota.

TH = 650 °CTL = 15 °Cη = 41%
ηII = %
5.Trudny
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

Lodówka utrzymuje w komorze chłodniczej -10 °C w kuchni o temperaturze 25 °C, odbierając ciepło z komory w ilości 4 kW. Wyznacz największy możliwy współczynnik wydajności COPmax.

TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.Trudny
TH​ = 450 °CT0​ = 20 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 10 kWQ̇L​ = ?

Silnik cieplny Carnota pobiera 10 kW ciepła ze źródła o temperaturze 450 °C i oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 20 °C. Cała jego praca napędza chłodziarkę Carnota, która odbiera ciepło z zamrażarki o temperaturze 0 °C i również oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 20 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇L odbieranego z zamrażarki.

TH = 450 °CT0 = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 10 kW
Q̇L = kW

Klucz odpowiedzi

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇L = 116,7 MW
  3. 3. TL = 19,99 °C
  4. 4. ηII = 59,6 %
  5. 5. COPmax = 7,519
  6. 6. Q̇L = 81,21 kW

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.