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​ = 1900 kJQL​ = 1140 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 1900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1140 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 1900 kJQL = 1140 kJ
η = %
2.Легка
будинокзовнішнє повітряHPQ̇H​ = 14,5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 4,4 подає в будинок 14,5 kW теплоти. Знайдіть тепловий потік Q̇L, який він відбирає від зовнішнього повітря.

COPHP = 4,4Q̇H = 14,5 kW
Q̇L = kW
3.Середня
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері -5 °C, відводячи 7,5 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = -5 °CTH = 20 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
4.Середня
TH​ = 725 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2500 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 725 °C і холодним при 10 °C. Вона отримує 2500 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 725 °CTL = 10 °CQH = 2500 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
TH​ = 400 °CT0​ = 20 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 80 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 80 kW теплоти від джерела з температурою 400 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Уся його робота приводить холодильну машину Карно, яка відводить теплоту з морозильної камери з температурою -20 °C і теж віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 400 °CT0 = 20 °CTL = -20 °CQ̇H = 80 kW
Q̇L = kW
6.Складна
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 14 kW теплоти в систему опалення з температурою 21 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою -5 °C. Його дійсний COP становить 35 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 21 °CTL = -5 °CηII = 35%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. Q̇L = 11,2 kW
  3. 3. Q̇H = 8,199 kW
  4. 4. Wmax = 1791 kJ
  5. 5. Q̇L = 285,8 kW
  6. 6. Ẇ = 3,536 kW

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