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​ = 2800 kJQL​ = 2240 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 2800 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2240 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 2800 kJQL = 2240 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 1500 kJQL​ = 825 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 1500 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 825 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 1500 kJQL = 825 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 550 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 550 °C и холодным при 30 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 550 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 300 °CTL​ = ?EQH​ = 2700 kJQL​ = 1310 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 2700 kJ теплоты от резервуара при 300 °C и отдаёт 1310 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 300 °CQH = 2700 kJQL = 1310 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 55 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 19 kW теплоты в систему отопления при 55 °C, забирая теплоту от источника при 0 °C. Его действительный COP составляет 50% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 55 °CTL = 0 °CηII = 50%Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
TH​ = 28 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Холодильник поддерживает в холодной камере -25 °C на кухне при 28 °C, отводя из камеры теплоту 4,5 kW. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. W = 675 kJ
  3. 3. ηmax = 63,17 %
  4. 4. TL = 4,934 °C
  5. 5. Ẇ = 6,369 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9611 kW

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