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
будинокзовнішнє повітряHPQ̇H​ = 16,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 4,3 подає в будинок 16,5 kW теплоти. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

COPHP = 4,3Q̇H = 16,5 kW
Ẇ = kW
2.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 750 MW

Електростанція видає корисну потужність 750 MW з термічним ККД 33 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 750 MWη = 33%
Q̇L = MW
3.Середня
TH​ = 300 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 35%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 300 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 10 °C. Його дійсний термічний ККД 35 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 300 °CTL = 10 °Cη = 35%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 300 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 4400 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 300 °C і холодним при 15 °C. Вона отримує 4400 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 300 °CTL = 15 °CQH = 4400 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
TH​ = 800 °CT0​ = 30 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 180 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 180 kW теплоти від джерела з температурою 800 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Уся його робота приводить холодильну машину Карно, яка відводить теплоту з морозильної камери з температурою 0 °C і теж віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 800 °CT0 = 30 °CTL = 0 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW
6.Складна
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Холодильник підтримує в холодній камері -20 °C на кухні при 35 °C, відводячи з камери теплоту 2 kW. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. Ẇ = 3,837 kW
  2. 2. Q̇L = 1523 MW
  3. 3. ηII = 69,17 %
  4. 4. Wmax = 2188 kJ
  5. 5. Q̇L = 1176 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,4345 kW

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