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​ = 800 kJQL​ = 600 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 800 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 600 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 800 kJQL = 600 kJ
η = %
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,46 kWẆ = 2,6 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 5,46 kW, а его компрессор потребляет мощность 2,6 kW. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт в кухню.

Q̇L = 5,46 kWẆ = 2,6 kW
Q̇H = kW
3.Средняя
TH​ = 325 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 325 °C и холодным при 10 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 325 °CTL = 10 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 38%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 400 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Её действительный термический КПД равен 38%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 400 °CTL = 35 °Cη = 38%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ

Тепловой насос поддерживает в доме 22 °C, когда на улице -10 °C, и подаёт в дом 12 kW теплоты. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 12 kW
COPmax =
6.Сложная
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

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

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

Ответы

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Q̇H = 8,06 kW
  3. 3. ηmax = 52,66 %
  4. 4. ηII = 70,08 %
  5. 5. COPmax = 9,223
  6. 6. Ẇmin = 0,442 kW

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