Робочий аркуш «Теплові машини й холодильники» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Теплові машини й холодильники»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Новий робочий аркушТренуватися онлайн з підказками

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

Електростанція видає корисну потужність 500 MW з термічним ККД 42 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 500 MWη = 42%
Q̇L = MW
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 900 kJQL​ = 585 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 585 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 900 kJQL = 585 kJ
W = kJ
3.Середня
TH​ = 450 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 39%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 450 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Його дійсний термічний ККД 39 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 450 °CTL = 20 °Cη = 39%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 3500 kJQL​ = 1744 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 3500 kJ теплоти від резервуара з температурою 275 °C і віддає 1744 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 275 °CQH = 3500 kJQL = 1744 kJ
TL = °C
5.Складна
TH​ = 55 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 13,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 55 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою -5 °C. Його дійсний COP становить 45 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 55 °CTL = -5 °CηII = 45%Q̇H = 13,5 kW
Ẇ = kW
6.Складна
TH​ = 45 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 10,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 10,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 45 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою 0 °C. Його дійсний COP становить 40 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 45 °CTL = 0 °CηII = 40%Q̇H = 10,5 kW
Ẇ = kW

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇L = 690,5 MW
  2. 2. W = 315 kJ
  3. 3. ηII = 65,59 %
  4. 4. TL = −0,01469 °C
  5. 5. Ẇ = 5,485 kW
  6. 6. Ẇ = 3,713 kW

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.