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
топкаохлаждающая водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 750 MW

Электростанция выдаёт полезную мощность 750 MW при термическом КПД 25%. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый к охлаждающей воде.

Ẇ = 750 MWη = 25%
Q̇L = MW
2.Лёгкая
кухняохлаждаемый объёмRQ̇H​Q̇L​ = 4,86 kWẆ = 1,8 kW

Холодильник отводит теплоту из охлаждаемого объёма с интенсивностью 4,86 kW, а его компрессор потребляет мощность 1,8 kW. Найдите его холодильный коэффициент COPR.

Q̇L = 4,86 kWẆ = 1,8 kW
COPR =
3.Средняя
TH​ = 375 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Тепловая машина работает между горячим резервуаром при 375 °C и холодным при 5 °C. Найдите наибольший возможный термический КПД ηmax.

TH = 375 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.Средняя
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

Обратимый холодильник поддерживает в холодильной камере -25 °C, отводя 1 kW теплоты, и отдаёт теплоту окружающей среде при 30 °C. Найдите тепловой поток Q̇H, который он отдаёт.

TL = -25 °CTH = 30 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.Сложная
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4000 kJQL​ = 2400 kJW = 1600 kJ

Тепловая машина за цикл получает 4000 kJ теплоты от резервуара при 600 °C, совершает 1600 kJ работы, а остаток отдаёт резервуару при 25 °C. Найдите суммарную генерацию энтропии Sgen за цикл.

TH = 600 °CTL = 25 °CQH = 4000 kJW = 1600 kJ
Sgen = kJ/K
6.Сложная
TH​ = 800 °CT0​ = 25 °CTL​ = -25 °CERWQ̇H​ = 100 kWQ̇L​ = ?

Тепловая машина Карно получает 100 kW теплоты от источника при 800 °C и отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Вся её работа приводит холодильную машину Карно, которая отводит теплоту из морозильной камеры при -25 °C и тоже отдаёт теплоту окружающей среде при 25 °C. Найдите тепловой поток Q̇L, отводимый из морозильной камеры.

TH = 800 °CT0 = 25 °CTL = -25 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW

Ответы

  1. 1. Q̇L = 2250 MW
  2. 2. COPR = 2,7
  3. 3. ηmax = 57,09 %
  4. 4. Q̇H = 1,222 kW
  5. 5. Sgen = 3,469 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 358,4 kW

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