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​ = 4300 kJQL​ = 3010 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 4300 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 3010 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 4300 kJQL = 3010 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 3300 kJQL​ = 2145 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 3300 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2145 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 3300 kJQL = 2145 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 475 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 475 °C и холодным при 30 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 475 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 1800 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 4600 kJ теплоты от резервуара при 425 °C и отдаёт 1800 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 425 °CQH = 4600 kJQL = 1800 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 20 °C, когда на улице -5 °C, и подаёт в дом 12 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.Сложная
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2100 kJQL​ = 1050 kJW = 1050 kJ

Тепловая машина за цикл получает 2100 kJ теплоты от резервуара при 750 °C, совершает 1050 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 15 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 750 °CTL = 15 °CQH = 2100 kJW = 1050 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. W = 1290 kJ
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 59,48 %
  4. 4. TL = 0,03913 °C
  5. 5. Ẇmin = 1,023 kW
  6. 6. Sgen = 1,591 kJ/K

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