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.

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​ = 2700 kJQL​ = 1755 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 2700 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1755 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 2700 kJQL = 1755 kJ
η = %
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 2900 kJQL​ = 1885 kJW = ?

Теплова машина за кожен цикл отримує 2900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1885 kJ холодному. Знайдіть корисну роботу W, яку вона виконує за цикл.

QH = 2900 kJQL = 1885 kJ
W = kJ
3.Середня
TH​ = 35 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7,5 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері 4 °C, відводячи 7,5 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = 4 °CTH = 35 °CQ̇L = 7,5 kW
Q̇H = kW
4.Середня
TH​ = 525 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 525 °C і холодним при 25 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 525 °CTL = 25 °C
ηmax = %
5.Складна
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ

Тепловий насос підтримує в будинку 20 °C, коли надворі -10 °C, і подає в будинок 9 kW теплоти. Знайдіть найбільший можливий холодильний коефіцієнт COPmax.

TH = 20 °CTL = -10 °CQ̇H = 9 kW
COPmax =
6.Складна
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 6 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 21 °C, коли надворі 5 °C, і подає в будинок 6 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 6 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. W = 1015 kJ
  3. 3. Q̇H = 8,339 kW
  4. 4. ηmax = 62,64 %
  5. 5. COPmax = 9,772
  6. 6. Ẇmin = 0,3264 kW

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