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
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 1500 kJQL​ = 1200 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 1500 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1200 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 1500 kJQL = 1200 kJ
η = %
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 3400 kJQL​ = 2550 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 3400 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 2550 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 3400 kJQL = 2550 kJ
W = kJ
3.Середня
TH​ = 550 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 39%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 550 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 15 °C. Його дійсний термічний ККД 39 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 550 °CTL = 15 °Cη = 39%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 200 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 500 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 200 °C і холодним при 40 °C. Вона отримує 500 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 200 °CTL = 40 °CQH = 500 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

Тепловий насос підтримує в будинку 20 °C, коли надворі 0 °C, і подає в будинок 15 kW теплоти. Знайдіть найбільший можливий холодильний коефіцієнт COPmax.

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.Складна
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2 kWẆ = ?

Холодильник підтримує в холодній камері -10 °C на кухні при 35 °C, відводячи з камери теплоту 2 kW. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 35 °CTL = -10 °CQ̇L = 2 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. W = 850 kJ
  3. 3. ηII = 60,01 %
  4. 4. Wmax = 169,1 kJ
  5. 5. COPmax = 14,66
  6. 6. Ẇmin = 0,342 kW

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