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
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 100 MW

Електростанція видає корисну потужність 100 MW з термічним ККД 40 %. Знайдіть підведений тепловий потік Q̇H від палива.

Ẇ = 100 MWη = 40%
Q̇H = MW
2.Легка
кухняхолодильна камераRQ̇H​Q̇L​ = 5,67 kWẆ = 2,7 kW

Холодильник відводить теплоту з холодильної камери з потоком 5,67 kW, а його компресор споживає 2,7 kW. Знайдіть його холодильний коефіцієнт COPR.

Q̇L = 5,67 kWẆ = 2,7 kW
COPR =
3.Середня
TH​ = 225 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 225 °C і холодним при 30 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 225 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Середня
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 37%

Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 500 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Його дійсний термічний ККД 37 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.

TH = 500 °CTL = 20 °Cη = 37%
ηII = %
5.Складна
750 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

Два двигуни Карно працюють послідовно. Двигун A отримує теплоту від резервуара з температурою 750 °C і віддає теплоту проміжному резервуару з температурою Tm. Двигун B отримує всю цю теплоту й віддає теплоту резервуару з температурою 40 °C. Обидва двигуни виконують однакову роботу. Знайдіть Tm в °C.

TH = 750 °CTL = 40 °C
Tm = °C
6.Складна
TH​ = 900 °CT0​ = 30 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 160 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 160 kW теплоти від джерела з температурою 900 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °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 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 900 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇H = 250 MW
  2. 2. COPR = 2,1
  3. 3. ηmax = 39,14 %
  4. 4. ηII = 59,6 %
  5. 5. Tm = 395 °C
  6. 6. Q̇L = 600,7 kW

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