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​ = 7 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловой насос с коэффициентом преобразования 3,6 подаёт в дом 7 kW теплоты. Найдите тепловой поток Q̇L, который он отбирает от наружного воздуха.

COPHP = 3,6Q̇H = 7 kW
Q̇L = kW
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 12 kWẆ = 3 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 12 kW, а его компрессор потребляет мощность 3 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 12 kWẆ = 3 kW
COPR =
3.Средняя
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1500 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 500 °C и холодным при 10 °C. Она получает 1500 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 500 °CTL = 10 °CQH = 1500 kJ
Wmax = kJ
4.Средняя
TH​ = 700 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 34%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 700 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Её действительный термический КПД равен 34%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 700 °CTL = 35 °Cη = 34%
ηII = %
5.Сложная
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Холодильник поддерживает в холодной камере -18 °C на кухне при 35 °C, отводя из камеры теплоту 2 kW. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -18 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW
6.Сложная
TH​ = 600 °CT0​ = 20 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 160 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 160 kW теплоты от источника при 600 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -5 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 20 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 600 °CT0 = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. Q̇L = 5,056 kW
  2. 2. COPR = 4
  3. 3. Wmax = 950,7 kJ
  4. 4. ηII = 49,76 %
  5. 5. Ẇmin = 0,4154 kW
  6. 6. Q̇L = 1140 kW

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