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​ = 2500 kJQL​ = 2000 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 2500 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2000 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 2500 kJQL = 2000 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 3700 kJQL​ = 2220 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 3700 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2220 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 3700 kJQL = 2220 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 425 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 425 °C и холодным при 20 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 425 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 375 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 2900 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 375 °C и холодным при 30 °C. Она получает 2900 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 375 °CTL = 30 °CQH = 2900 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
TH​ = 700 °CT0​ = 20 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 50 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 50 kW теплоты от источника при 700 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -5 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 700 °CT0 = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 50 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 350 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 2300 kJQL​ = 1587 kJW = 713 kJ

Тепловая машина за цикл получает 2300 kJ теплоты от резервуара при 350 °C, совершает 713 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 30 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 350 °CTL = 30 °CQH = 2300 kJW = 713 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 58,01 %
  4. 4. Wmax = 1544 kJ
  5. 5. Q̇L = 374,7 kW
  6. 6. Sgen = 1,544 kJ/K

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