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​ = 2900 kJQL​ = 2030 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 2900 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2030 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 2900 kJQL = 2030 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 150 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 150 MW при термическом КПД 55%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 150 MWη = 55%
Q̇H = MW
3.Средняя
TH​ = 675 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 675 °C и холодным при 25 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 675 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 750 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 39%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 750 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Её действительный термический КПД равен 39%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 750 °CTL = 30 °Cη = 39%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 450 °CT0​ = 27 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 50 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 50 kW теплоты от источника при 450 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -5 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 450 °CT0 = 27 °CTL = -5 °CQ̇H = 50 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 650 °CT0​ = 20 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 190 kW теплоты от источника при 650 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -20 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 650 °CT0 = 20 °CTL = -20 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. W = 870 kJ
  2. 2. Q̇H = 272,7 MW
  3. 3. ηmax = 68,55 %
  4. 4. ηII = 55,42 %
  5. 5. Q̇L = 245,1 kW
  6. 6. Q̇L = 820,6 kW

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