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​ = 3000 kJQL​ = 1650 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 3000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1650 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 3000 kJQL = 1650 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
домнаружный воздухHPQ̇H​ = 5,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 4,4 подаёт в дом 5,5 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 4,4Q̇H = 5,5 kW
Q̇L = kW
3.Средняя
TH​ = 700 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 48%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 700 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Её действительный термический КПД равен 48%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 700 °CTL = 35 °Cη = 48%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4000 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 550 °C и холодным при 10 °C. Она получает 4000 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 550 °CTL = 10 °CQH = 4000 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
TH​ = 850 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1600 kJW = 900 kJ

Тепловая машина за цикл получает 2500 kJ теплоты от резервуара при 850 °C, совершает 900 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 35 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 850 °CTL = 35 °CQH = 2500 kJW = 900 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4,5 kWẆ = ?

Холодильник поддерживает в холодной камере -25 °C на кухне при 35 °C, отводя из камеры теплоту 4,5 kW. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 4,5 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. W = 1350 kJ
  2. 2. Q̇L = 4,25 kW
  3. 3. ηII = 70,24 %
  4. 4. Wmax = 2624 kJ
  5. 5. Sgen = 2,966 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 1,088 kW

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