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​ = 14 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 4,2 подаёт в дом 14 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 4,2Q̇H = 14 kW
Q̇L = kW
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 1400 kJQL​ = 910 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 1400 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 910 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 1400 kJQL = 910 kJ
η = %
3.Средняя
TH​ = 400 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 400 °C и холодным при 5 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 400 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 425 °CTL​ = ?EQH​ = 2900 kJQL​ = 1197 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 2900 kJ теплоты от резервуара при 425 °C и отдаёт 1197 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 425 °CQH = 2900 kJQL = 1197 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 750 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3800 kJQL​ = 2432 kJW = 1368 kJ

Тепловая машина за цикл получает 3800 kJ теплоты от резервуара при 750 °C, совершает 1368 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 20 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 750 °CTL = 20 °CQH = 3800 kJW = 1368 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ

Тепловой насос поддерживает в доме 21 °C, когда на улице 0 °C, и подаёт в дом 13 kW теплоты. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =

Ответы

  1. 1. Q̇L = 10,67 kW
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 58,68 %
  4. 4. TL = 15,02 °C
  5. 5. Sgen = 4,582 kJ/K
  6. 6. COPmax = 14,01

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