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​ = 4000 kJQL​ = 2400 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 4000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 2400 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 4000 kJQL = 2400 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3,9 kWẆ = 1 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 3,9 kW, а его компрессор потребляет мощность 1 kW. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт в кухню.

Q̇L = 3,9 kWẆ = 1 kW
Q̇H = kW
3.Средняя
TH​ = 350 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 25%

Тепловая машина получает теплоту от источника при 350 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 35 °C. Её действительный термический КПД равен 25%. Найдите её эксергетический КПД (КПД по второму закону) ηII — отношение действительного КПД к КПД Карно.

TH = 350 °CTL = 35 °Cη = 25%
ηII = %
4.Средняя
TH​ = 700 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3800 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 700 °C и холодным при 15 °C. Она получает 3800 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 700 °CTL = 15 °CQH = 3800 kJ
Wmax = kJ
5.Сложная
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос подаёт 14 kW теплоты в систему отопления при 21 °C, забирая теплоту от источника при 2 °C. Его действительный COP составляет 40% от COP Карно между этими температурами. Найдите потребляемую им электрическую мощность Ẇ.

TH = 21 °CTL = 2 °CηII = 40%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
6.Сложная
700 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

Две машины Карно работают последовательно. Машина A получает теплоту от резервуара при 700 °C и отдаёт теплоту промежуточному резервуару при температуре Tm. Машина B забирает всю эту теплоту и отдаёт теплоту резервуару при 30 °C. Обе машины совершают одинаковую работу. Найдите Tm в °C.

TH = 700 °CTL = 30 °C
Tm = °C

Ответы

  1. 1. W = 1600 kJ
  2. 2. Q̇H = 4,9 kW
  3. 3. ηII = 49,46 %
  4. 4. Wmax = 2675 kJ
  5. 5. Ẇ = 2,261 kW
  6. 6. Tm = 365 °C

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