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​ = 600 kJW = ?

Тепловая машина за каждый цикл получает 1000 kJ теплоты от горячего резервуара и отдаёт 600 kJ холодному. Найдите полезную работу W, которую она совершает за цикл.

QH = 1000 kJQL = 600 kJ
W = kJ
2.Лёгкая
топкаохлаждающая водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 50 MW при термическом КПД 45%. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый к охлаждающей воде.

Ẇ = 50 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.Средняя
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2800 kJQL​W = ?

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 450 °C и холодным при 35 °C. Она получает 2800 kJ теплоты. Найдите наибольшую работу Wmax, которую она могла бы совершить.

TH = 450 °CTL = 35 °CQH = 2800 kJ
Wmax = kJ
4.Средняя
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 4300 kJQL​ = 1511 kJW

Обратимая тепловая машина (машина Карно) за цикл получает 4300 kJ теплоты от резервуара при 675 °C и отдаёт 1511 kJ. Найдите температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 675 °CQH = 4300 kJQL = 1511 kJ
TL = °C
5.Сложная
TH​ = 25 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

Холодильник поддерживает в холодной камере -18 °C на кухне при 25 °C, отводя из камеры теплоту 4 kW. Найдите наибольший возможный холодильный коэффициент COPmax.

TH = 25 °CTL = -18 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.Сложная
TH​ = 400 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3400 kJQL​ = 2482 kJW = 918 kJ

Тепловая машина за цикл получает 3400 kJ теплоты от резервуара при 400 °C, совершает 918 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 30 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 400 °CTL = 30 °CQH = 3400 kJW = 918 kJ
Sgen = kJ/K

Ответы

  1. 1. W = 400 kJ
  2. 2. Q̇L = 61,11 MW
  3. 3. Wmax = 1607 kJ
  4. 4. TL = 60,03 °C
  5. 5. COPmax = 5,934
  6. 6. Sgen = 3,136 kJ/K

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