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​ = 4100 kJQL​ = 2460 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 4100 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2460 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 4100 kJQL = 2460 kJ
η = %
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 8,51 kWẆ = 2,3 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 8,51 kW, а его компрессор потребляет мощность 2,3 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 8,51 kWẆ = 2,3 kW
COPR =
3.Средняя
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 4500 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 750 °C и холодным при 15 °C. Она получает 4500 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 750 °CTL = 15 °CQH = 4500 kJ
Wmax = kJ
4.Средняя
TH​ = 300 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 27%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 300 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 15 °C. Её действительный термический КПД равен 27%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 300 °CTL = 15 °Cη = 27%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3400 kJQL​ = 2516 kJW = 884 kJ

Тепловая машина за цикл получает 3400 kJ теплоты от резервуара при 350 °C, совершает 884 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 25 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 350 °CTL = 25 °CQH = 3400 kJW = 884 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 20 °C, когда на улице 7 °C, и подаёт в дом 12 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. COPR = 3,7
  3. 3. Wmax = 3233 kJ
  4. 4. ηII = 54,3 %
  5. 5. Sgen = 2,983 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,5322 kW

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