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​ = 1000 kJQL​ = 650 kJW

Тепловая машина за каждый цикл получает 1000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 650 kJ холодному. Найдите её термический КПД η.

QH = 1000 kJQL = 650 kJ
η = %
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 500 MW при термическом КПД 50%. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый к охлаждающей воде.

Ẇ = 500 MWη = 50%
Q̇L = MW
3.Средняя
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 1616 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 4600 kJ теплоты от резервуара при 675 °C и отдаёт 1616 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 675 °CQH = 4600 kJQL = 1616 kJ
TL = °C
4.Средняя
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 2400 kJQL​ = 1170 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 2400 kJ теплоты от резервуара при 400 °C и отдаёт 1170 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 400 °CQH = 2400 kJQL = 1170 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 4900 kJQL​ = 3479 kJW = 1421 kJ

Тепловая машина за цикл получает 4900 kJ теплоты от резервуара при 400 °C, совершает 1421 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 15 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 400 °CTL = 15 °CQH = 4900 kJW = 1421 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловой насос поддерживает в доме 20 °C, когда на улице 0 °C, и подаёт в дом 13 kW теплоты. Найдите минимальную необходимую мощность Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW

Ответы

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇L = 500 MW
  3. 3. TL = 59,94 °C
  4. 4. TL = 55,01 °C
  5. 5. Sgen = 4,794 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,8869 kW

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