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​ = 1300 kJQL​ = 975 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 1300 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 975 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 1300 kJQL = 975 kJ
η = %
2.Легка
гарячий резервуархолодний резервуарEQH​ = 900 kJQL​ = 675 kJW

Теплова машина за кожен цикл отримує 900 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 675 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.

QH = 900 kJQL = 675 kJ
η = %
3.Середня
TH​ = 275 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1550 kJW

Оборотний тепловий двигун (Карно) отримує за цикл 3000 kJ теплоти від резервуара з температурою 275 °C і віддає 1550 kJ. Знайдіть температуру TL холодного резервуара в °C.

TH = 275 °CQH = 3000 kJQL = 1550 kJ
TL = °C
4.Середня
TH​ = 775 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 775 °C і холодним при 20 °C. Знайдіть найбільший можливий термічний ККД ηmax.

TH = 775 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.Складна
TH​ = 700 °CT0​ = 30 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 100 kWQ̇L​ = ?

Двигун Карно отримує 100 kW теплоти від джерела з температурою 700 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Уся його робота приводить холодильну машину Карно, яка відводить теплоту з морозильної камери з температурою 0 °C і теж віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.

TH = 700 °CT0 = 30 °CTL = 0 °CQ̇H = 100 kW
Q̇L = kW
6.Складна
TH​ = 20 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 20 °C, коли надворі 2 °C, і подає в будинок 14 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 20 °CTL = 2 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. TL = 10,06 °C
  4. 4. ηmax = 72,03 %
  5. 5. Q̇L = 626,9 kW
  6. 6. Ẇmin = 0,8596 kW

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