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​ = 3100 kJQL​ = 1705 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3100 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1705 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3100 kJQL = 1705 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 4,7 подаёт в дом 11 kW теплоты. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

COPHP = 4,7Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
3.Средняя
TH​ = 350 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 350 °C и холодным при 40 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 350 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1936 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 3500 kJ теплоты от резервуара при 275 °C и отдаёт 1936 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 275 °CQH = 3500 kJQL = 1936 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 600 °CT0​ = 27 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 130 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 130 kW теплоты от источника при 600 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -20 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 600 °CT0 = 27 °CTL = -20 °CQ̇H = 130 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
TH​ = 650 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 500 kJQL​ = 290 kJW = 210 kJ

Тепловая машина за цикл получает 500 kJ теплоты от резервуара при 650 °C, совершает 210 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 10 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 650 °CTL = 10 °CQH = 500 kJW = 210 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. W = 1395 kJ
  2. 2. Ẇ = 2,34 kW
  3. 3. ηmax = 49,75 %
  4. 4. TL = 30,06 °C
  5. 5. Q̇L = 459,5 kW
  6. 6. Sgen = 0,4826 kJ/K

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