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
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 3,1 подаёт в дом 8 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 3,1Q̇H = 8 kW
Q̇L = kW
2.Лёгкая
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 6,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 3,2 подаёт в дом 6,5 kW теплоты. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

COPHP = 3,2Q̇H = 6,5 kW
Ẇ = kW
3.Средняя
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 700 kJQL​ = 224 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 700 kJ теплоты от резервуара при 675 °C и отдаёт 224 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 675 °CQH = 700 kJQL = 224 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 325 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 325 °C и холодным при 15 °C. Она получает 1600 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 325 °CTL = 15 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
1100 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 1100 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 10 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 1100 °CTL = 10 °C
Tm = °C
6.Сложная
TH​ = 750 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1100 kJQL​ = 627 kJW = 473 kJ

Тепловая машина за цикл получает 1100 kJ теплоты от резервуара при 750 °C, совершает 473 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 20 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 750 °CTL = 20 °CQH = 1100 kJW = 473 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. Q̇L = 5,419 kW
  2. 2. Ẇ = 2,031 kW
  3. 3. TL = 30,26 °C
  4. 4. Wmax = 829,2 kJ
  5. 5. Tm = 350,4 °C
  6. 6. Sgen = 1,064 kJ/K

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