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​ = 1700 kJQL​ = 1190 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 1700 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1190 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 1700 kJQL = 1190 kJ
W = kJ
2.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 200 MW

Електростанція видає корисну потужність 200 MW з термічним ККД 40 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 200 MWη = 40%
Q̇L = MW
3.Середня
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері -5 °C, відводячи 5,5 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = -5 °CTH = 20 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
4.Середня
TH​ = 800 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​η = 47%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 800 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Його дійсний термічний ККД 47 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 800 °CTL = 30 °Cη = 47%
ηII = %
5.Складна
TH​ = 600 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3000 kJQL​ = 1380 kJW = 1620 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 3000 kJ теплоти від резервуара з температурою 600 °C, виконує 1620 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 10 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 600 °CTL = 10 °CQH = 3000 kJW = 1620 kJ
Sgen = kJ/K
6.Складна
750 °CTm​ = ?35 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 750 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 35 °C. Обидва двигуни мають однаковий термічний ККД. Знайдіть Tm в °C.

TH = 750 °CTL = 35 °C
Tm = °C

Ключ відповідей

  1. 1. W = 510 kJ
  2. 2. Q̇L = 300 MW
  3. 3. Q̇H = 6,013 kW
  4. 4. ηII = 65,5 %
  5. 5. Sgen = 1,438 kJ/K
  6. 6. Tm = 288,4 °C

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