Тепловые машины и холодильники: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Тепловые машины и холодильники»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 3000 kJQL​ = 2400 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2400 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3000 kJQL = 2400 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 3,2 подаёт в дом 14 kW теплоты. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

COPHP = 3,2Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
3.Средняя
TH​ = 850 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 54%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 850 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Её действительный термический КПД равен 54%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 850 °CTL = 35 °Cη = 54%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 25 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0,5 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -30 °C, отводя 0,5 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -30 °CTH = 25 °CQ̇L = 0,5 kW
Q̇H = kW
5.Сложная
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1 kWẆ

Холодильник поддерживает в холодной камере -20 °C на кухне при 32 °C, отводя из камеры теплоту 1 kW. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 1 kW
COPmax =
6.Сложная
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ

Тепловой насос поддерживает в доме 22 °C, когда на улице -5 °C, и подаёт в дом 7 kW теплоты. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 7 kW
COPmax =

Ответы

  1. 1. W = 600 kJ
  2. 2. Ẇ = 4,375 kW
  3. 3. ηII = 74,42 %
  4. 4. Q̇H = 0,6131 kW
  5. 5. COPmax = 4,868
  6. 6. COPmax = 10,93

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.