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​ = 20 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 2,6 подаёт в дом 20 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 2,6Q̇H = 20 kW
Q̇L = kW
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 1200 kJQL​ = 900 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 1200 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 900 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 1200 kJQL = 900 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 400 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 37%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 400 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 40 °C. Её действительный термический КПД равен 37%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 400 °CTL = 40 °Cη = 37%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -20 °C, отводя 8 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -20 °CTH = 30 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
5.Сложная
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 11 kW теплоты в систему отопления при 22 °C, забирая теплоту от источника при 2 °C. Его действительный COP составляет 40% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 22 °CTL = 2 °CηII = 40%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
500 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 500 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 35 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 500 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. Q̇L = 12,31 kW
  2. 2. W = 300 kJ
  3. 3. ηII = 69,18 %
  4. 4. Q̇H = 9,58 kW
  5. 5. Ẇ = 1,863 kW
  6. 6. Tm = 215 °C

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