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​ = 4300 kJQL​ = 2365 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 4300 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 2365 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 4300 kJQL = 2365 kJ
η = %
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 2400 kJQL​ = 1440 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 2400 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1440 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 2400 kJQL = 1440 kJ
η = %
3.Середня
TH​ = 800 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 800 °C і холодним при 25 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 800 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.Середня
TH​ = 775 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 775 °C і холодним при 40 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 775 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.Складна
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 22 °C, коли надворі -10 °C, і подає в будинок 13 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 13 kW
Ẇmin = kW
6.Складна
TH​ = 400 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 1700 kJQL​ = 1037 kJW = 663 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 1700 kJ теплоти від резервуара з температурою 400 °C, виконує 663 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 25 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 400 °CTL = 25 °CQH = 1700 kJW = 663 kJ
Sgen = kJ/K

Ключ відповідей

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 72,22 %
  4. 4. ηmax = 70,12 %
  5. 5. Ẇmin = 1,409 kW
  6. 6. Sgen = 0,9527 kJ/K

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