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​ = 1100 kJQL​ = 880 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 1100 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 880 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 1100 kJQL = 880 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 4500 kJQL​ = 2475 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 4500 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2475 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 4500 kJQL = 2475 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 20 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -30 °C, отводя 6 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -30 °CTH = 20 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.Средняя
TH​ = 650 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 34%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 650 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Её действительный термический КПД равен 34%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 650 °CTL = 30 °Cη = 34%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 750 °CT0​ = 27 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 140 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 140 kW теплоты от источника при 750 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -25 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 750 °CT0 = 27 °CTL = -25 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 21 °C, когда на улице 2 °C, и подаёт в дом 15 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Q̇H = 7,234 kW
  4. 4. ηII = 50,62 %
  5. 5. Q̇L = 472,1 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,9689 kW

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