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​ = 2800 kJQL​ = 2240 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 2800 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 2240 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 2800 kJQL = 2240 kJ
η = %
2.Легка
будинокзовнішнє повітряHPQ̇H​ = 18 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 2,7 подає в будинок 18 kW теплоти. Знайдіть тепловий потік Q̇L, який він відбирає від зовнішнього повітря.

COPHP = 2,7Q̇H = 18 kW
Q̇L = kW
3.Середня
TH​ = 300 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 24%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 300 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Його дійсний термічний ККД 24 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 300 °CTL = 30 °Cη = 24%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 225 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3400 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 225 °C і холодним при 25 °C. Вона отримує 3400 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 225 °CTL = 25 °CQH = 3400 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
1000 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 1000 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 15 °C. Обидва двигуни мають однаковий термічний ККД. Знайдіть Tm в °C.

TH = 1000 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.Складна
TH​ = 700 °CT0​ = 20 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 70 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 70 kW теплоти від джерела з температурою 700 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Уся його робота приводить холодильну машину Карно, яка відводить теплоту з морозильної камери з температурою -5 °C і теж віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 700 °CT0 = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 70 kW
Q̇L = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇L = 11,33 kW
  3. 3. ηII = 50,95 %
  4. 4. Wmax = 1365 kJ
  5. 5. Tm = 332,5 °C
  6. 6. Q̇L = 524,6 kW

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