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​ = 700 kJQL​ = 420 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 700 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 420 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 700 kJQL = 420 kJ
η = %
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 600 kJQL​ = 420 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 600 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 420 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 600 kJQL = 420 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 500 °CTL​ = ?EQH​ = 3400 kJQL​ = 1421 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 3400 kJ теплоты от резервуара при 500 °C и отдаёт 1421 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 500 °CQH = 3400 kJQL = 1421 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 650 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 48%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 650 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Её действительный термический КПД равен 48%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 650 °CTL = 20 °Cη = 48%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 28 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3,5 kWẆ

Холодильник поддерживает в холодной камере -18 °C на кухне при 28 °C, отводя из камеры теплоту 3,5 kW. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 28 °CTL = -18 °CQ̇L = 3,5 kW
COPmax =
6.Сложная
950 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 950 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 30 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 950 °CTL = 30 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. W = 180 kJ
  3. 3. TL = 49,98 °C
  4. 4. ηII = 70,34 %
  5. 5. COPmax = 5,547
  6. 6. Tm = 335,8 °C

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