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
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 750 MW при термическом КПД 35%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 750 MWη = 35%
Q̇H = MW
3.Средняя
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 3600 kJQL​ = 1537 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 3600 kJ теплоты от резервуара при 425 °C и отдаёт 1537 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 425 °CQH = 3600 kJQL = 1537 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 450 °C и холодным при 35 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 450 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Сложная
TH​ = 750 °CT0​ = 27 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 10 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 10 kW теплоты от источника при 750 °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 = 750 °CT0 = 27 °CTL = -5 °CQ̇H = 10 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 21 °C, когда на улице 2 °C, и подаёт в дом 5 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇H = 2143 MW
  3. 3. TL = 24,92 °C
  4. 4. ηmax = 57,39 %
  5. 5. Q̇L = 59,21 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,323 kW

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