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​ = 3300 kJQL​ = 2640 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3300 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2640 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3300 kJQL = 2640 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8,8 kWẆ = 2 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 8,8 kW, а его компрессор потребляет мощность 2 kW. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт в кухню.

Q̇L = 8,8 kWẆ = 2 kW
Q̇H = kW
3.Средняя
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -20 °C, отводя 4,5 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -20 °CTH = 35 °CQ̇L = 4,5 kW
Q̇H = kW
4.Средняя
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 52%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 900 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Её действительный термический КПД равен 52%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 900 °CTL = 30 °Cη = 52%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 550 °CT0​ = 25 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 140 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 140 kW теплоты от источника при 550 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при 0 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 550 °CT0 = 25 °CTL = 0 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 950 °CT0​ = 25 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 120 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 120 kW теплоты от источника при 950 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -25 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 950 °CT0 = 25 °CTL = -25 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. W = 660 kJ
  2. 2. Q̇H = 10,8 kW
  3. 3. Q̇H = 5,478 kW
  4. 4. ηII = 70,12 %
  5. 5. Q̇L = 975,6 kW
  6. 6. Q̇L = 450,4 kW

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