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
топкаохлаждающая водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 500 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 500 MW при термическом КПД 30%. Найдите подводимый от топлива тепловой поток Q̇H.

Ẇ = 500 MWη = 30%
Q̇H = MW
2.Лёгкая
горячий резервуархолодный резервуарEQH​ = 2900 kJQL​ = 1885 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 2900 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 1885 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 2900 kJQL = 1885 kJ
W = kJ
3.Средняя
TH​ = 250 °CTL​ = ?EQH​ = 4000 kJQL​ = 2547 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 4000 kJ теплоты от резервуара при 250 °C и отдаёт 2547 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 250 °CQH = 4000 kJQL = 2547 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 525 °CTL​ = ?EQH​ = 1700 kJQL​ = 592 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 1700 kJ теплоты от резервуара при 525 °C и отдаёт 592 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 525 °CQH = 1700 kJQL = 592 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 450 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3100 kJQL​ = 1581 kJW = 1519 kJ

Тепловая машина за цикл получает 3100 kJ теплоты от резервуара при 450 °C, совершает 1519 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 10 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 450 °CTL = 10 °CQH = 3100 kJW = 1519 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 800 °CT0​ = 20 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 60 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 60 kW теплоты от источника при 800 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -20 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 800 °CT0 = 20 °CTL = -20 °CQ̇H = 60 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. Q̇H = 1667 MW
  2. 2. W = 1015 kJ
  3. 3. TL = 59,97 °C
  4. 4. TL = 4,794 °C
  5. 5. Sgen = 1,297 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 276 kW

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