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
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 4,62 kWẆ = 1,1 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 4,62 kW, а его компрессор потребляет мощность 1,1 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 4,62 kWẆ = 1,1 kW
COPR =
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 300 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 300 MW при термическом КПД 50%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 300 MWη = 50%
Q̇H = MW
3.Средняя
TH​ = 30 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -5 °C, отводя 8 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.Средняя
TH​ = 350 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 4900 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 350 °C и холодным при 30 °C. Она получает 4900 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 350 °CTL = 30 °CQH = 4900 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 20 °C, когда на улице 7 °C, и подаёт в дом 7 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.Сложная
TH​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 4700 kJQL​ = 2068 kJW = 2632 kJ

Тепловая машина за цикл получает 4700 kJ теплоты от резервуара при 750 °C, совершает 2632 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 40 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 750 °CTL = 40 °CQH = 4700 kJW = 2632 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. COPR = 4,2
  2. 2. Q̇H = 600 MW
  3. 3. Q̇H = 9,044 kW
  4. 4. Wmax = 2516 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0,3104 kW
  6. 6. Sgen = 2,01 kJ/K

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