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
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 50 MW

Електростанція видає корисну потужність 50 MW з термічним ККД 38 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 50 MWη = 38%
Q̇L = MW
2.Легка
топкаохолоджувальна водаEQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 200 MW

Електростанція видає корисну потужність 200 MW з термічним ККД 33 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.

Ẇ = 200 MWη = 33%
Q̇L = MW
3.Середня
TH​ = 30 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері 4 °C, відводячи 10 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = 4 °CTH = 30 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
4.Середня
TH​ = 20 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

Оборотна холодильна машина підтримує в холодильній камері -10 °C, відводячи 8 kW теплоти, і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇H, який вона віддає.

TL = -10 °CTH = 20 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
5.Складна
TH​ = 500 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3800 kJQL​ = 2660 kJW = 1140 kJ

Тепловий двигун за цикл отримує 3800 kJ теплоти від резервуара з температурою 500 °C, виконує 1140 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 35 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.

TH = 500 °CTL = 35 °CQH = 3800 kJW = 1140 kJ
Sgen = kJ/K
6.Складна
TH​ = 21 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

Тепловий насос підтримує в будинку 21 °C, коли надворі -10 °C, і подає в будинок 11 kW теплоти. Знайдіть мінімальну потрібну потужність Ẇmin.

TH = 21 °CTL = -10 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇L = 81,58 MW
  2. 2. Q̇L = 406,1 MW
  3. 3. Q̇H = 10,94 kW
  4. 4. Q̇H = 8,912 kW
  5. 5. Sgen = 3,717 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 1,159 kW

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