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
будинокзовнішнє повітряHPQ̇H​ = 18,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 2,5 подає в будинок 18,5 kW теплоти. Знайдіть тепловий потік Q̇L, який він відбирає від зовнішнього повітря.

COPHP = 2,5Q̇H = 18,5 kW
Q̇L = kW
2.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

Електростанція видає корисну потужність 750 MW з термічним ККД 25 %. Знайдіть підведений тепловий потік Q̇H від палива.

Ẇ = 750 MWη = 25%
Q̇H = MW
3.Середня
TH​ = 750 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 29%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 750 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Його дійсний термічний ККД 29 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 750 °CTL = 20 °Cη = 29%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 200 °CTL​ = ?EQH​ = 4400 kJQL​ = 2819 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 4400 kJ теплоти від резервуара з температурою 200 °C і віддає 2819 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 200 °CQH = 4400 kJQL = 2819 kJ
TL = °C
5.Складна
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 7,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 7,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 20 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою -10 °C. Його дійсний COP становить 30 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 20 °CTL = -10 °CηII = 30%Q̇H = 7,5 kW
Ẇ = kW
6.Складна
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 5 kWẆ

Холодильник підтримує в холодній камері 5 °C на кухні при 35 °C, відводячи з камери теплоту 5 kW. Знайдіть найбільший можливий холодильний коефіцієнт COPmax.

TH = 35 °CTL = 5 °CQ̇L = 5 kW
COPmax =

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇L = 11,1 kW
  2. 2. Q̇H = 3000 MW
  3. 3. ηII = 40,65 %
  4. 4. TL = 29,99 °C
  5. 5. Ẇ = 2,558 kW
  6. 6. COPmax = 9,272

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