Задачі для самостійного розв’язування

1. Коли ККД циклу Карно збільшиться помітніше: під час підвищення температури нагрівника на ΔТ чи у разі зниження температури холодильника на те саме значення?

2. Довести, що цикл із двох ізобар при тисках іта двох ізотерм при температурах і Т₂ має ККД менший від ККД циклу Карно.

3. Робочим тілом замкненого циклу Карно, що складається з двох ізохор і двох ізобар, є ідеальний трьохатомний газ. Молекули газу – жорсткі (об'ємні) системи. Відношення тисків = 2,5, а відношення об'ємів=4. Визначити ККД циклу.

4. Теплова машина, що працює за циклом Карно, за один цикл виконує роботу А=28,05 кДж. Визначити ККД η циклу, кількість теплоти та, відповідно одержаних від нагрівника і переданої холодильнику за один цикл, якщо температура нагрівника =150 °С, холодильника t₂=10 °С.

5. Коефіцієнт корисної дії ідеальної теплової машини η = 25%. Яким буде холодильний коефіцієнт у цієї машини, якщо змусити її працювати за зворотним циклом Карно як холодильну машину?

6. Один моль одноатомного ідеального газу здійснює цикл, що складається з двох ізохор і двох ізобар. При цьому максимальний тиск у 2 рази більше мінімального, а максимальний об’єм у 3 рази більше мінімального. Визначити коефіцієнт корисної дії циклу.

7. Температура холодильної камери ідеальної холодильної машини = –8°С. За один цикл від холодильної камери відводиться кількість теплоти= 20 кДж і передається навколишньому середовищу, температура якого= 20 °С. Визначити: холодильний коефіцієнт машини, кількість теплоти, що передається навколишньому середовищу за один цикл; потужність Р, яку споживає холодильна машина, якщо цикл продовжується протягом τ=1,2 с.

8. Ідеальна холодильна машина має два резервуари: один – з водою, температура якої =0°С, що використовується як холодильник, а інший – з киплячою водою, що використовується як нагрівник. Атмосферний тиск нормальний. Яку роботуА потрібно виконати, щоб у холодильнику перетворити в лід = 1 кг води? Яка масаm води в нагрівнику перетвориться при цьому на пару?

9. Яка кількість теплоти , виділиться в кімнаті за добу від домашнього холодильника потужністю 150 Вт, якщо його холодильний коефіцієнт ε=8?

10. Визначити ККД η циклу, який складається з двох адіабат і двох ізохор, якщо внаслідок адіабатного розширення температура Ідеального газу знижується до = 0,75, а завдяки адіабатному стисненню підвищується до= 4/3.

11. За 1 годину в холодильнику перетворюється в лід при температурі 0С маса води, що дорівнює 3,6 кг і має початкову температуру 200С. Яка потужність споживається холодильником від електромережі, якщо він віддає в навколишнє середовище енергію зі швидкістю 840 Дж/с. Питома теплота плавлення льоду 0,34 МДж/кг, питома теплоємність води 4,2кДж/кг*К.

12. На скільки нагріється повітря в кімнаті об’ємом 30 м³ за 4 години роботи холодильника, якщо його продуктивність льоду 2 кг/сут при температурі 271С, а охолодження починається з температури 295С. Питома теплоємність повітря при постійному об’ємі 700 Дж/(кг*К).