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 корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 1500 kJQL = 1200 kJ
W = kJ
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 5000 kJQL​ = 4000 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 5000 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 4000 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 5000 kJQL = 4000 kJ
W = kJ
3.Середня
TH​ = 350 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 30%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 350 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 15 °C. Його дійсний термічний ККД 30 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 350 °CTL = 15 °Cη = 30%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 225 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 225 °C і холодним при 5 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 225 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.Складна
TH​ = 900 °CT0​ = 25 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 30 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 30 kW теплоти від джерела з температурою 900 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 25 °C. Уся його робота приводить холодильну машину Карно, яка відводить теплоту з морозильної камери з температурою -10 °C і теж віддає теплоту довкіллю з температурою 25 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 900 °CT0 = 25 °CTL = -10 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW
6.Складна
TH​ = 25 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

Холодильник підтримує в холодній камері -20 °C на кухні при 25 °C, відводячи з камери теплоту 4 kW. Знайдіть найбільший можливий холодильний коефіцієнт COPmax.

TH = 25 °CTL = -20 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =

Ключ відповідей

  1. 1. W = 300 kJ
  2. 2. W = 1000 kJ
  3. 3. ηII = 55,8 %
  4. 4. ηmax = 44,16 %
  5. 5. Q̇L = 168,2 kW
  6. 6. COPmax = 5,626

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