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​ = 1100 kJQL​ = 825 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 1100 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 825 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 1100 kJQL = 825 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 750 MW при термическом КПД 30%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 750 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.Средняя
TH​ = 800 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 37%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 800 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 15 °C. Её действительный термический КПД равен 37%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 800 °CTL = 15 °Cη = 37%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 550 °CTL​ = ?EQH​ = 2900 kJQL​ = 1174 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 2900 kJ теплоты от резервуара при 550 °C и отдаёт 1174 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 550 °CQH = 2900 kJQL = 1174 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 22 °C, когда на улице 0 °C, и подаёт в дом 9 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 9 kW
Ẇmin = kW
6.Сложная
1050 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 1050 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 10 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 1050 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. W = 275 kJ
  2. 2. Q̇H = 2500 MW
  3. 3. ηII = 50,58 %
  4. 4. TL = 60,08 °C
  5. 5. Ẇmin = 0,6708 kW
  6. 6. Tm = 338,9 °C

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