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.

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
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 3200 kJQL​ = 2400 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 3200 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 2400 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 3200 kJQL = 2400 kJ
η = %
2.Легка
кухняхолодильна камераRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4,5 kWẆ = 1 kW

Холодильник відводить теплоту з холодильної камери з потоком 4,5 kW, а його компресор споживає 1 kW. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який він віддає на кухню.

Q̇L = 4,5 kWẆ = 1 kW
Q̇H = kW
3.Середня
TH​ = 900 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 37%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 900 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Його дійсний термічний ККД 37 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 900 °CTL = 30 °Cη = 37%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 800 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 800 °C і холодним при 35 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 800 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.Складна
700 °CTm​ = ?25 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 700 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 25 °C. Обидва двигуни виконують однакову роботу. Знайдіть Tm в °C.

TH = 700 °CTL = 25 °C
Tm = °C
6.Складна
1100 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 1100 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 40 °C. Обидва двигуни виконують однакову роботу. Знайдіть Tm в °C.

TH = 1100 °CTL = 40 °C
Tm = °C

Ключ відповідей

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Q̇H = 5,5 kW
  3. 3. ηII = 49,89 %
  4. 4. ηmax = 71,29 %
  5. 5. Tm = 362,5 °C
  6. 6. Tm = 570 °C

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