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
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 2,4 kWẆ = 0,8 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 2,4 kW, а его компрессор потребляет мощность 0,8 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 2,4 kWẆ = 0,8 kW
COPR =
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 5,04 kWẆ = 1,2 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 5,04 kW, а его компрессор потребляет мощность 1,2 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 5,04 kWẆ = 1,2 kW
COPR =
3.Средняя
TH​ = 800 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 800 °C и холодным при 30 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 800 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 20 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -25 °C, отводя 7 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -25 °CTH = 20 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.Сложная
TH​ = 900 °CT0​ = 25 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 100 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 100 kW теплоты от источника при 900 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -20 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 900 °CT0 = 25 °CTL = -20 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1700 kJQL​ = 986 kJW = 714 kJ

Тепловая машина за цикл получает 1700 kJ теплоты от резервуара при 750 °C, совершает 714 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 40 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 750 °CTL = 40 °CQH = 1700 kJW = 714 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. COPR = 3
  2. 2. COPR = 4,2
  3. 3. ηmax = 71,75 %
  4. 4. Q̇H = 8,269 kW
  5. 5. Q̇L = 419,6 kW
  6. 6. Sgen = 1,487 kJ/K

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