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​ = 4900 kJQL​ = 2695 kJW

Silnik cieplny w każdym cyklu pobiera 4900 kJ ciepła ze zbiornika gorącego i oddaje 2695 kJ do zbiornika zimnego. Wyznacz jego sprawność cieplną η.

QH = 4900 kJQL = 2695 kJ
η = %
2.Łatwy
kuchniakomora chłodnaRQ̇H​Q̇L​ = 5,1 kWẆ = 1,5 kW

Chłodziarka odbiera ciepło z komory chłodnej ze strumieniem 5,1 kW, a jej sprężarka pobiera moc 1,5 kW. Wyznacz jej współczynnik wydajności COPR.

Q̇L = 5,1 kWẆ = 1,5 kW
COPR =
3.Średni
TH​ = 375 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Silnik cieplny pracuje między zbiornikiem gorącym o temperaturze 375 °C a zbiornikiem zimnym o temperaturze 40 °C. Wyznacz największą możliwą sprawność cieplną ηmax.

TH = 375 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Średni
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

Odwracalna chłodziarka utrzymuje w chłodni temperaturę -10 °C, odbierając 3 kW ciepła, i oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 25 °C. Wyznacz strumień ciepła oddawanego Q̇H.

TL = -10 °CTH = 25 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
5.Trudny
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2300 kJQL​ = 1702 kJW = 598 kJ

Silnik cieplny w każdym cyklu pobiera 2300 kJ ciepła ze zbiornika o temperaturze 350 °C, wykonuje 598 kJ pracy, a resztę oddaje do zbiornika o temperaturze 25 °C. Wyznacz całkowitą entropię generowaną Sgen w jednym cyklu.

TH = 350 °CTL = 25 °CQH = 2300 kJW = 598 kJ
Sgen = kJ/K
6.Trudny
TH​ = 45 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 15,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Pompa ciepła dostarcza 15,5 kW ciepła do instalacji grzewczej o temperaturze 45 °C, pobierając ciepło ze źródła o temperaturze 10 °C. Jej rzeczywisty COP wynosi 50 % COP Carnota między tymi temperaturami. Wyznacz pobieraną przez nią moc elektryczną Ẇ.

TH = 45 °CTL = 10 °CηII = 50%Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW

Klucz odpowiedzi

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. COPR = 3,4
  3. 3. ηmax = 51,69 %
  4. 4. Q̇H = 3,399 kW
  5. 5. Sgen = 2,018 kJ/K
  6. 6. Ẇ = 3,41 kW

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