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​ = 14,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 4,2 подає в будинок 14,5 kW теплоти. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

COPHP = 4,2Q̇H = 14,5 kW
Ẇ = kW
2.Легка
кухняхолодильна камераRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,54 kWẆ = 2,6 kW

Холодильник відводить теплоту з холодильної камери з потоком 7,54 kW, а його компресор споживає 2,6 kW. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який він віддає на кухню.

Q̇L = 7,54 kWẆ = 2,6 kW
Q̇H = kW
3.Середня
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 23%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 400 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 15 °C. Його дійсний термічний ККД 23 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 400 °CTL = 15 °Cη = 23%
ηII = %
4.Середня
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 467 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 1600 kJ теплоти від резервуара з температурою 800 °C і віддає 467 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 800 °CQH = 1600 kJQL = 467 kJ
TL = °C
5.Складна
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос подає 17,5 kW теплоти в систему опалення з температурою 20 °C, відбираючи теплоту від джерела з температурою -5 °C. Його дійсний COP становить 30 % від COP Карно між цими температурами. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

TH = 20 °CTL = -5 °CηII = 30%Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
6.Складна
TH​ = 500 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3400 kJQL​ = 1768 kJW = 1632 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 3400 kJ теплоти від резервуара з температурою 500 °C, виконує 1632 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 40 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 500 °CTL = 40 °CQH = 3400 kJW = 1632 kJ
Sgen = kJ/K

Ключ відповідей

  1. 1. Ẇ = 3,452 kW
  2. 2. Q̇H = 10,14 kW
  3. 3. ηII = 40,21 %
  4. 4. TL = 40,08 °C
  5. 5. Ẇ = 4,975 kW
  6. 6. Sgen = 1,248 kJ/K

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