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​ = 2100 kJQL​ = 1260 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 2100 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1260 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 2100 kJQL = 1260 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 3600 kJQL​ = 2160 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3600 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2160 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3600 kJQL = 2160 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 33%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 600 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Её действительный термический КПД равен 33%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 600 °CTL = 25 °Cη = 33%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 400 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 42%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 400 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Её действительный термический КПД равен 42%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 400 °CTL = 25 °Cη = 42%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 45 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 11 kW теплоты в систему отопления при 45 °C, забирая теплоту от источника при 7 °C. Его действительный COP составляет 60% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 45 °CTL = 7 °CηII = 60%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
TH​ = 800 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3600 kJQL​ = 1512 kJW = 2088 kJ

Тепловая машина за цикл получает 3600 kJ теплоты от резервуара при 800 °C, совершает 2088 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 20 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 800 °CTL = 20 °CQH = 3600 kJW = 2088 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. W = 1440 kJ
  3. 3. ηII = 50,11 %
  4. 4. ηII = 75,39 %
  5. 5. Ẇ = 2,19 kW
  6. 6. Sgen = 1,803 kJ/K

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