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
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,6 kWẆ = 2 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 5,6 kW, а его компрессор потребляет мощность 2 kW. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт в кухню.

Q̇L = 5,6 kWẆ = 2 kW
Q̇H = kW
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,85 kWẆ = 1,5 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 5,85 kW, а его компрессор потребляет мощность 1,5 kW. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт в кухню.

Q̇L = 5,85 kWẆ = 1,5 kW
Q̇H = kW
3.Средняя
TH​ = 30 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9,5 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -5 °C, отводя 9,5 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -5 °CTH = 30 °CQ̇L = 9,5 kW
Q̇H = kW
4.Средняя
TH​ = 575 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 575 °C и холодным при 15 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 575 °CTL = 15 °C
ηmax = %
5.Сложная
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 5000 kJQL​ = 2800 kJW = 2200 kJ

Тепловая машина за цикл получает 5000 kJ теплоты от резервуара при 900 °C, совершает 2200 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 30 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 900 °CTL = 30 °CQH = 5000 kJW = 2200 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 500 °CT0​ = 25 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 100 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 100 kW теплоты от источника при 500 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -10 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 500 °CT0 = 25 °CTL = -10 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. Q̇H = 7,6 kW
  2. 2. Q̇H = 7,35 kW
  3. 3. Q̇H = 10,74 kW
  4. 4. ηmax = 66,03 %
  5. 5. Sgen = 4,974 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 461,9 kW

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