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​ = 4300 kJQL​ = 3225 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 4300 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 3225 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 4300 kJQL = 3225 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 200 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 200 MW при термическом КПД 33%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇H = MW
3.Средняя
TH​ = 700 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 48%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 700 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °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 = 30 °Cη = 48%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -20 °C, отводя 5,5 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -20 °CTH = 30 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
5.Сложная
TH​ = 950 °CT0​ = 20 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 200 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 200 kW теплоты от источника при 950 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -15 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 950 °CT0 = 20 °CTL = -15 °CQ̇H = 200 kW
Q̇L = kW
6.Сложная
650 °CTm​ = ?25 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 650 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 25 °C. Обе машины имеют одинаковый термический КПД. Найдите Tm в °C.

TH = 650 °CTL = 25 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. W = 1075 kJ
  2. 2. Q̇H = 606,1 MW
  3. 3. ηII = 69,72 %
  4. 4. Q̇H = 6,586 kW
  5. 5. Q̇L = 1122 kW
  6. 6. Tm = 251,5 °C

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