เครื่องยนต์ความร้อนรับความร้อน 3600 kJ จากแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูง และคายความร้อน 2160 kJ ให้แหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำในแต่ละวัฏจักร หางานสุทธิ W ที่เครื่องยนต์ผลิตได้ต่อวัฏจักร
ใบงาน เครื่องยนต์ความร้อนและตู้เย็น พร้อมเฉลย
1.ง่าย
QH = 3600 kJQL = 2160 kJ
W = kJ
2.ง่าย
ปั๊มความร้อนที่มีสัมประสิทธิ์สมรรถนะ 4.5 ส่งความร้อน 13.5 kW ให้บ้าน จงหากำลังไฟฟ้า Ẇ ที่มันใช้
COPHP = 4.5Q̇H = 13.5 kW
Ẇ = kW
3.ปานกลาง
ตู้เย็นผันกลับได้รักษาห้องเย็นที่ 0 °C โดยดึงความร้อน 4.5 kW ออก และปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมที่ 20 °C จงหาอัตรา Q̇H ที่มันปล่อยความร้อน
TL = 0 °CTH = 20 °CQ̇L = 4.5 kW
Q̇H = kW
4.ปานกลาง
เครื่องยนต์ความร้อนทำงานระหว่างแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงที่ 625 °C และแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำที่ 25 °C เครื่องยนต์รับความร้อน 2800 kJ หางานมากที่สุด Wmax ที่เครื่องยนต์อาจผลิตได้
TH = 625 °CTL = 25 °CQH = 2800 kJ
Wmax = kJ
5.ยาก
ตู้เย็นรักษาอุณหภูมิช่องเย็นไว้ที่ -20 °C ในครัวที่ 32 °C โดยดึงความร้อนออกจากช่องเย็น 0.5 kW หากำลังป้อนเข้าต่ำสุด Ẇmin
TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 0.5 kW
Ẇmin = kW
6.ยาก
ปั๊มความร้อนรักษาอุณหภูมิบ้านไว้ที่ 20 °C ขณะที่ภายนอกเป็น 0 °C โดยส่งความร้อน 15 kW ให้บ้าน หากำลังป้อนเข้าต่ำสุด Ẇmin
TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
เฉลย
- 1. W = 1440 kJ
- 2. Ẇ = 3 kW
- 3. Q̇H = 4.829 kW
- 4. Wmax = 1871 kJ
- 5. Ẇmin = 0.1027 kW
- 6. Ẇmin = 1.023 kW
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com