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
paleniskowoda chłodzącaEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

Elektrownia wytwarza moc netto 200 MW przy sprawności cieplnej 50 %. Wyznacz strumień ciepła doprowadzanego Q̇H z paliwa.

Ẇ = 200 MWη = 50%
Q̇H = MW
2.Łatwy
kuchniakomora chłodnaRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,18 kWẆ = 2,7 kW

Chłodziarka odbiera ciepło z komory chłodnej ze strumieniem 9,18 kW, a jej sprężarka pobiera moc 2,7 kW. Wyznacz strumień ciepła Q̇H oddawanego przez nią do kuchni.

Q̇L = 9,18 kWẆ = 2,7 kW
Q̇H = kW
3.Średni
TH​ = 500 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3700 kJQL​W = ?

Silnik cieplny pracuje między zbiornikiem gorącym o temperaturze 500 °C a zbiornikiem zimnym o temperaturze 40 °C. Pobiera 3700 kJ ciepła. Wyznacz największą pracę Wmax, jaką mógłby wykonać.

TH = 500 °CTL = 40 °CQH = 3700 kJ
Wmax = kJ
4.Średni
TH​ = 850 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 48%

Silnik cieplny pobiera ciepło ze źródła o temperaturze 850 °C i oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 15 °C. Jego rzeczywista sprawność cieplna wynosi 48 %. Wyznacz jego sprawność egzergetyczną ηII, czyli stosunek sprawności rzeczywistej do sprawności Carnota.

TH = 850 °CTL = 15 °Cη = 48%
ηII = %
5.Trudny
TH​ = 400 °CT0​ = 25 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 200 kWQ̇L​ = ?

Silnik cieplny Carnota pobiera 200 kW ciepła ze źródła o temperaturze 400 °C i oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 25 °C. Cała jego praca napędza chłodziarkę Carnota, która odbiera ciepło z zamrażarki o temperaturze 0 °C i również oddaje ciepło do otoczenia o temperaturze 25 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇L odbieranego z zamrażarki.

TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = 0 °CQ̇H = 200 kW
Q̇L = kW
6.Trudny
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1700 kJQL​ = 1020 kJW = 680 kJ

Silnik cieplny w każdym cyklu pobiera 1700 kJ ciepła ze zbiornika o temperaturze 400 °C, wykonuje 680 kJ pracy, a resztę oddaje do zbiornika o temperaturze 15 °C. Wyznacz całkowitą entropię generowaną Sgen w jednym cyklu.

TH = 400 °CTL = 15 °CQH = 1700 kJW = 680 kJ
Sgen = kJ/K

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Q̇H = 400 MW
  2. 2. Q̇H = 11,88 kW
  3. 3. Wmax = 2201 kJ
  4. 4. ηII = 64,56 %
  5. 5. Q̇L = 1217 kW
  6. 6. Sgen = 1,014 kJ/K

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