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​ = 1105 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 1700 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1105 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 1700 kJQL = 1105 kJ
W = kJ
2.Легка
будинокзовнішнє повітряHPQ̇H​ = 17,5 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос з опалювальним коефіцієнтом 2,7 подає в будинок 17,5 kW теплоти. Знайдіть електричну потужність Ẇ, яку він споживає.

COPHP = 2,7Q̇H = 17,5 kW
Ẇ = kW
3.Середня
TH​ = 30 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5,5 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері 2 °C, відводячи 5,5 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = 2 °CTH = 30 °CQ̇L = 5,5 kW
Q̇H = kW
4.Середня
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 46%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 550 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 10 °C. Його дійсний термічний ККД 46 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 550 °CTL = 10 °Cη = 46%
ηII = %
5.Складна
TH​ = 350 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 2220 kJW = 1480 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 3700 kJ теплоти від резервуара з температурою 350 °C, виконує 1480 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 40 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 350 °CTL = 40 °CQH = 3700 kJW = 1480 kJ
Sgen = kJ/K
6.Складна
800 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 800 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 10 °C. Обидва двигуни мають однаковий термічний ККД. Знайдіть Tm в °C.

TH = 800 °CTL = 10 °C
Tm = °C

Ключ відповідей

  1. 1. W = 595 kJ
  2. 2. Ẇ = 6,481 kW
  3. 3. Q̇H = 6,06 kW
  4. 4. ηII = 70,12 %
  5. 5. Sgen = 1,152 kJ/K
  6. 6. Tm = 278,1 °C

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