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​ = 2300 kJQL​ = 1725 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 2300 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1725 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 2300 kJQL = 1725 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 12,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 3,2 подаёт в дом 12,5 kW теплоты. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

COPHP = 3,2Q̇H = 12,5 kW
Ẇ = kW
3.Средняя
TH​ = 475 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3400 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 475 °C и холодным при 10 °C. Она получает 3400 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 475 °CTL = 10 °CQH = 3400 kJ
Wmax = kJ
4.Средняя
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 44%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 500 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 10 °C. Её действительный термический КПД равен 44%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 500 °CTL = 10 °Cη = 44%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 45 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 19,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 19,5 kW теплоты в систему отопления при 45 °C, забирая теплоту от источника при -10 °C. Его действительный COP составляет 55% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 45 °CTL = -10 °CηII = 55%Q̇H = 19,5 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
TH​ = 900 °CT0​ = 27 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 30 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 30 kW теплоты от источника при 900 °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 = 900 °CT0 = 27 °CTL = -5 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. W = 575 kJ
  2. 2. Ẇ = 3,906 kW
  3. 3. Wmax = 2113 kJ
  4. 4. ηII = 69,43 %
  5. 5. Ẇ = 6,129 kW
  6. 6. Q̇L = 187,1 kW

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