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
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 500 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 500 MW при термическом КПД 50%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 500 MWη = 50%
Q̇H = MW
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 4900 kJQL​ = 3185 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 4900 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 3185 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 4900 kJQL = 3185 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 600 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 33%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 600 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °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 = 30 °Cη = 33%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 3400 kJQL​ = 1185 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 3400 kJ теплоты от резервуара при 625 °C и отдаёт 1185 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 625 °CQH = 3400 kJQL = 1185 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 35 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 5,5 kW теплоты в систему отопления при 35 °C, забирая теплоту от источника при 0 °C. Его действительный COP составляет 55% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 35 °CTL = 0 °CηII = 55%Q̇H = 5,5 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 20 °C, когда на улице 7 °C, и подаёт в дом 4 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. Q̇H = 1000 MW
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηII = 50,55 %
  4. 4. TL = 39,88 °C
  5. 5. Ẇ = 1,136 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,1774 kW

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