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​ = 5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 3,6 подає в будинок 5 kW теплоти. Знайдіть тепловий потік Q̇L, який він відбирає від зовнішнього повітря.

COPHP = 3,6Q̇H = 5 kW
Q̇L = kW
2.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 1000 MW

Електростанція видає корисну потужність 1000 MW з термічним ККД 25 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 1000 MWη = 25%
Q̇L = MW
3.Середня
TH​ = 575 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1600 kJQL​W = ?

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 575 °C і холодним при 40 °C. Вона отримує 1600 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.

TH = 575 °CTL = 40 °CQH = 1600 kJ
Wmax = kJ
4.Середня
TH​ = 900 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 49%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 900 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 10 °C. Його дійсний термічний ККД 49 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 900 °CTL = 10 °Cη = 49%
ηII = %
5.Складна
TH​ = 55 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 15,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 15,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 55 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою 2 °C. Його дійсний COP становить 60 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 55 °CTL = 2 °CηII = 60%Q̇H = 15,5 kW
Ẇ = kW
6.Складна
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 21 °C, коли надворі -10 °C, і подає в будинок 4 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇L = 3,611 kW
  2. 2. Q̇L = 3000 MW
  3. 3. Wmax = 1009 kJ
  4. 4. ηII = 64,59 %
  5. 5. Ẇ = 4,172 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,4216 kW

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