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​ = 2600 kJQL​ = 1950 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 2600 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1950 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 2600 kJQL = 1950 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 3000 kJQL​ = 2100 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2100 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3000 kJQL = 2100 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 500 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 500 °C и холодным при 40 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 500 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 900 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 42%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 900 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 10 °C. Её действительный термический КПД равен 42%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 900 °CTL = 10 °Cη = 42%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 450 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1400 kJQL​ = 742 kJW = 658 kJ

Тепловая машина за цикл получает 1400 kJ теплоты от резервуара при 450 °C, совершает 658 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 25 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 450 °CTL = 25 °CQH = 1400 kJW = 658 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 600 °CT0​ = 25 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 150 kW теплоты от источника при 600 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -30 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 600 °CT0 = 25 °CTL = -30 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. W = 900 kJ
  3. 3. ηmax = 59,5 %
  4. 4. ηII = 55,36 %
  5. 5. Sgen = 0,5527 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 436,7 kW

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