1.ง่าย
เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 2100 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 1155 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หาประสิทธิภาพเชิงความร้อน η ของเครื่องยนต์
QH = 2100 kJQL = 1155 kJ
η = %
ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ปั๊มความร้อนที่มีสัมประสิทธิ์สมรรถนะ 5 ส่งความร้อน 12.5 kW ให้บ้าน จงหาอัตรา Q̇L ที่มันดึงความร้อนจากอากาศภายนอก
COPHP = 5Q̇H = 12.5 kW
Q̇L = kW
3.ปานกลาง
เครื่องยนต์ความร้อนทำงานระหว่างแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงที่ 300 °C และแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำที่ 15 °C เครื่องยนต์รับความร้อน 3000 kJ หางานมากที่สุด Wmax ที่เครื่องยนต์อาจผลิตได้
TH = 300 °CTL = 15 °CQH = 3000 kJ
Wmax = kJ
4.ปานกลาง
ตู้เย็นผันกลับได้รักษาห้องเย็นที่ -5 °C โดยดึงความร้อน 7.5 kW ออก และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 28 °C จงหาอัตรา Q̇H ที่มันปล่อยความร้อน
TL = -5 °CTH = 28 °CQ̇L = 7.5 kW
Q̇H = kW
5.ยาก
เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 2200 kJ จากแหล่งความร้อนที่ 850 °C ให้งาน 1122 kJ และปล่อยส่วนที่เหลือสู่แหล่งความร้อนที่ 35 °C ต่อวัฏจักร จงหาเอนโทรปีทั้งหมดที่เกิดขึ้น Sgen ต่อวัฏจักร
TH = 850 °CTL = 35 °CQH = 2200 kJW = 1122 kJ
Sgen = kJ/K
6.ยาก
ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ -25 °C ในครัวที่ 25 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 2 kW หาสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูงสุดที่เป็นไปได้ COPmax
TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 2 kW
COPmax =
เฉลย
- 1. η = 45 %
- 2. Q̇L = 10 kW
- 3. Wmax = 1492 kJ
- 4. Q̇H = 8.423 kW
- 5. Sgen = 1.54 kJ/K
- 6. COPmax = 4.963
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com