1.Легка
Електростанція видає корисну потужність 1000 MW з термічним ККД 50 %. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться до охолоджувальної води.
Ẇ = 1000 MWη = 50%
Q̇L = MW
Робочий аркуш «Теплові машини й холодильники» з відповідями
2.Легка
Теплова машина за кожен цикл отримує 2500 kJ теплоти від гарячого резервуара й віддає 1500 kJ холодному. Знайдіть її термічний ККД η.
QH = 2500 kJQL = 1500 kJ
η = %
3.Середня
Тепловий двигун отримує теплоту від джерела з температурою 450 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 30 °C. Його дійсний термічний ККД 35 %. Знайдіть його ексергетичний ККД (за другим законом) ηII — відношення дійсного ККД до ККД Карно.
TH = 450 °CTL = 30 °Cη = 35%
ηII = %
4.Середня
Теплова машина працює між гарячим резервуаром при 300 °C і холодним при 30 °C. Вона отримує 4300 kJ теплоти. Знайдіть найбільшу роботу Wmax, яку вона могла б виконати.
TH = 300 °CTL = 30 °CQH = 4300 kJ
Wmax = kJ
5.Складна
Тепловий двигун за цикл отримує 4200 kJ теплоти від резервуара з температурою 350 °C, виконує 1050 kJ роботи, а решту віддає резервуару з температурою 40 °C. Знайдіть сумарне генерування ентропії Sgen за цикл.
TH = 350 °CTL = 40 °CQH = 4200 kJW = 1050 kJ
Sgen = kJ/K
6.Складна
Двигун Карно отримує 180 kW теплоти від джерела з температурою 600 °C і віддає теплоту довкіллю з температурою 20 °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 20 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇L, що відводиться з морозильної камери.
TH = 600 °CT0 = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW
Ключ відповідей
- 1. Q̇L = 1000 MW
- 2. η = 40 %
- 3. ηII = 60,26 %
- 4. Wmax = 2026 kJ
- 5. Sgen = 3,319 kJ/K
- 6. Q̇L = 1633 kW
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.