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​ = 13 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 5 подаёт в дом 13 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 5Q̇H = 13 kW
Q̇L = kW
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 4600 kJQL​ = 2530 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 4600 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2530 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 4600 kJQL = 2530 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 28 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6,5 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере 5 °C, отводя 6,5 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 28 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = 5 °CTH = 28 °CQ̇L = 6,5 kW
Q̇H = kW
4.Средняя
TH​ = 775 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2200 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 775 °C и холодным при 20 °C. Она получает 2200 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 775 °CTL = 20 °CQH = 2200 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
TH​ = 650 °CT0​ = 27 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 90 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 90 kW теплоты от источника при 650 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -30 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 27 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 650 °CT0 = 27 °CTL = -30 °CQ̇H = 90 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
900 °CTm​ = ?20 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 900 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 20 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 900 °CTL = 20 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. Q̇L = 10,4 kW
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. Q̇H = 7,037 kW
  4. 4. Wmax = 1585 kJ
  5. 5. Q̇L = 259,1 kW
  6. 6. Tm = 313,3 °C

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