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​ = 900 kJQL​ = 585 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 585 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 900 kJQL = 585 kJ
η = %
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 3900 kJQL​ = 2340 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 3900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 2340 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 3900 kJQL = 2340 kJ
η = %
3.Середня
TH​ = 675 °CTL​ = ?EQH​ = 2000 kJQL​ = 618 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 2000 kJ теплоти від резервуара з температурою 675 °C і віддає 618 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 675 °CQH = 2000 kJQL = 618 kJ
TL = °C
4.Середня
TH​ = 750 °CTL​ = ?EQH​ = 2200 kJQL​ = 673 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 2200 kJ теплоти від резервуара з температурою 750 °C і віддає 673 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 750 °CQH = 2200 kJQL = 673 kJ
TL = °C
5.Складна
TH​ = 350 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3600 kJQL​ = 2484 kJW = 1116 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 3600 kJ теплоти від резервуара з температурою 350 °C, виконує 1116 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 30 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 350 °CTL = 30 °CQH = 3600 kJW = 1116 kJ
Sgen = kJ/K
6.Складна
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 21 °C, коли надворі 0 °C, і подає в будинок 12 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. TL = 19,83 °C
  4. 4. TL = 39,84 °C
  5. 5. Sgen = 2,417 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0,8567 kW

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