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​ = 2800 kJQL​ = 1820 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 2800 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1820 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 2800 kJQL = 1820 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 2500 kJQL​ = 1500 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 2500 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1500 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 2500 kJQL = 1500 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 525 °CTL​ = ?EQH​ = 2700 kJQL​ = 1009 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 2700 kJ теплоты от резервуара при 525 °C и отдаёт 1009 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 525 °CQH = 2700 kJQL = 1009 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 675 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 675 °C и холодным при 20 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 675 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Сложная
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2,5 kWẆ = ?

Холодильник поддерживает в холодной камере -10 °C на кухне при 25 °C, отводя из камеры теплоту 2,5 kW. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 25 °CTL = -10 °CQ̇L = 2,5 kW
Ẇmin = kW
6.Сложная
TH​ = 900 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2100 kJQL​ = 840 kJW = 1260 kJ

Тепловая машина за цикл получает 2100 kJ теплоты от резервуара при 900 °C, совершает 1260 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 20 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 900 °CTL = 20 °CQH = 2100 kJW = 1260 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. W = 1000 kJ
  3. 3. TL = 25,12 °C
  4. 4. ηmax = 69,08 %
  5. 5. Ẇmin = 0,3325 kW
  6. 6. Sgen = 1,075 kJ/K

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