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​ = 5000 kJQL​ = 3250 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 5000 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 3250 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 5000 kJQL = 3250 kJ
η = %
2.Легка
кухняхолодильна камераRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,98 kWẆ = 1,9 kW

Холодильник відводить теплоту з холодильної камери з потоком 7,98 kW, а його компресор споживає 1,9 kW. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який він віддає на кухню.

Q̇L = 7,98 kWẆ = 1,9 kW
Q̇H = kW
3.Середня
TH​ = 425 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 425 °C і холодним при 20 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 425 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.Середня
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 700 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 650 °C і холодним при 25 °C. Вона отримує 700 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
TH​ = 700 °CT0​ = 30 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 80 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 80 kW теплоти від джерела з температурою 700 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °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 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 700 °CT0 = 30 °CTL = -10 °CQ̇H = 80 kW
Q̇L = kW
6.Складна
TH​ = 45 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 18,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 45 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою 2 °C. Його дійсний COP становить 45 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 45 °CTL = 2 °CηII = 45%Q̇H = 18,5 kW
Ẇ = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 9,88 kW
  3. 3. ηmax = 58,01 %
  4. 4. Wmax = 473,9 kJ
  5. 5. Q̇L = 362,4 kW
  6. 6. Ẇ = 5,556 kW

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