Chapter 6
6–20 A steam power plant with a power output of 150 MW consumes coal at a rate of
60 tons/h. If the heating value of the coal is 30,000 kJ/kg, determine the overall
efficiency of this plant. Answer: 30.0 percent
6–40 An air conditioner removes heat steadily from a house at a rate of 750 kJ/min
while drawing electric power at a rate of 6 kW. Determine (a) the COP of this air
conditioner and (b) the rate of heat transfer to the outside air. Answers: (a) 2.08, (b)
1110 kJ/min
6–43 A household refrigerator that has a power input of 450 W and a COP of 2.5 is to
cool five large watermelons, 10 kg each, to 8°C. If the watermelons are initially at 20°C,
determine how long it will take for the refrigerator to cool them. The watermelons can
be treated as water whose specific heat is 4.2 kJ/kg · °C. Is your answer realistic or
optimistic? Explain. Answer: 2240 s
6–51 A heat pump is used to maintain a house at a constant temperature of 23°C. The
house is losing heat to the outside air through the walls and the windows at a rate of
60,000 kJ/h while the energy generated within the house from people, lights, and
appliances amounts to 4000 kJ/h. For a COP of 2.5, determine the required power input
to the heat pump. Answer: 6.22 kW
FIGURE 6–51
6–54 Refrigerant-134a enters the condenser of a residential heat pump at 800 kPa and
35°C at a rate of 0.018 kg/s and leaves at 800 kPa as a saturated liquid. If the
compressor consumes 1.2 kW of power, determine (a) the COP of the heat pump and
(b) the rate of heat absorption from the outside air.
FIGURE 6–54
6–71 A Carnot heat engine operates between a source at 1000 K and a sink at 300 K.
If the heat engine is supplied with heat at a rate of 800 kJ/min, determine (a) the
thermal efficiency and (b) the power output of this heat engine. Answers: (a) 70 percent,
(b) 9.33 kW
6–72 A Carnot heat engine receives 650 kJ of heat from a source of unknown
temperature and rejects 250 kJ of it to a sink at 24°C. Determine (a) the temperature of
the source and (b) the thermal efficiency of the heat engine.
6–86 A Carnot refrigerator operates in a room in which the temperature is 22°C and
consumes 2 kW of power when operating. If the food compartment of the refrigerator is
to be maintained at 3°C, determine the rate of heat removal from
the food compartment.
6–87 A refrigerator is to remove heat from the cooled space at a rate of 300 kJ/min to
maintain its temperature at _8°C. If the air surrounding the refrigerator is at 25°C,
determine the minimum power input required for this refrigerator. Answer: 0.623 kW
FIGURE 6–87
บทที่ 6
6-20 โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำที่มีการส่งออกพลังงาน 150 เมกะวัตต์กินถ่านหินในอัตรา
60 ตัน / ชั่วโมง หากค่าความร้อนของถ่านหินเป็น 30,000 กิโลจูล / กก. ตรวจสอบโดยรวม
ประสิทธิภาพของพืชชนิดนี้ คำตอบ: 30.0 ร้อยละ
6-40 เครื่องปรับอากาศเอาความร้อนอย่างต่อเนื่องมาจากบ้านในอัตรา 750 กิโลจูล / นาที
ขณะที่วาดภาพการใช้พลังงานไฟฟ้าในอัตรา 6 กิโลวัตต์ ตรวจสอบ (ก) COP ของอากาศนี้
ปรับอากาศและ (ข) อัตราการถ่ายเทความร้อนที่อากาศภายนอก คำตอบ: (ก) 2.08 (ข)
1,110 กิโลจูล / นาที
6-43 ตู้เย็นที่ใช้ในครัวเรือนที่มีกำลังไฟฟ้า 450 วัตต์และตำรวจ 2.5 คือการ
เย็นห้าแตงโมขนาดใหญ่ 10 กิโลกรัมแต่ละถึง 8 ° C ถ้าแตงโมเป็นครั้งแรกที่ 20 ° C,
กำหนดวิธีการที่จะใช้เวลานานสำหรับตู้เย็นให้เย็นพวกเขา แตงโมสามารถ
จะถือว่าเป็นน้ำที่มีความร้อนจำเพาะคือ 4.2 กิโลจูล / กก. ·° C คือคำตอบของคุณจริงหรือ
ในแง่ดี? อธิบาย. คำตอบ: 2240 s
6-51 ปั๊มความร้อนจะถูกใช้ในการรักษาบ้านที่อุณหภูมิคงที่ 23 องศาเซลเซียส
บ้านคือการสูญเสียความร้อนให้อากาศภายนอกผ่านผนังและหน้าต่างในอัตรา
60,000 กิโลจูล / ชั่วโมงในขณะที่พลังงานที่สร้างขึ้นภายในบ้านจากคนไฟและ
ปริมาณเครื่องใช้ถึง 4000 กิโลจูล / เอช สำหรับ COP 2.5 กำหนดอำนาจการป้อนข้อมูลที่จำเป็น
เพื่อปั๊มความร้อน คำตอบ: 6.22 กิโลวัตต์
รูปที่ 6-51
6-54 เย็น-134a เข้าคอนเดนเซอร์ของปั๊มความร้อนที่อยู่อาศัยที่ 800 กิโลปาสคาลและ
35 ° C ในอัตรา 0.018 กก. / s และใบที่ 800 กิโลปาสคาลเป็นของเหลวอิ่มตัว ถ้า
คอมเพรสเซอร์สิ้นเปลือง 1.2 กิโลวัตต์ของพลังงานที่กำหนด (ก) COP ของปั๊มความร้อนและ
(ข) อัตราการดูดซับความร้อนจากอากาศภายนอก.
รูปที่ 6-54
6-71 Carnot ความร้อนเครื่องยนต์ทำงานระหว่างแหล่งที่มาที่ 1000 K และอ่างล้างจานที่ 300 เค
หากเครื่องมือความร้อนจะมาพร้อมกับความร้อนในอัตรา 800 กิโลจูล / นาทีกำหนด (ก)
ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและ (ข) การส่งออกพลังงานของเครื่องยนต์ความร้อนนี้ คำตอบ: (ก) ร้อยละ 70
(ข) 9.33 กิโลวัตต์
6-72 Carnot เครื่องยนต์ความร้อนได้รับ 650 กิโลจูลของความร้อนจากแหล่งที่ไม่รู้จักของ
อุณหภูมิและปฏิเสธ 250 กิโลจูลมันจะจมลงไปที่ 24 องศาเซลเซียส ตรวจสอบ (ก) อุณหภูมิของ
แหล่งที่มาและ (ข) ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์ความร้อน.
6-86 Carnot ตู้เย็นดำเนินการอยู่ในห้องที่มีอุณหภูมิ 22 องศาเซลเซียสและ
กิน 2 กิโลวัตต์ของพลังงานเมื่อใช้งาน หากช่องอาหารของตู้เย็นที่
จะได้รับการเก็บรักษาไว้ที่ 3 ° C, กำหนดอัตราการกำจัดความร้อนจาก
ช่องอาหาร.
6-87 มีตู้เย็นคือการเอาความร้อนจากพื้นที่ระบายความร้อนในอัตรา 300 กิโลจูล / นาทีเพื่อ
รักษา อุณหภูมิที่ _8 ° C ถ้าอากาศโดยรอบตู้เย็นอยู่ที่ 25 ° C,
ตรวจสอบกำลังไฟฟ้าขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับตู้เย็นนี้ คำตอบ: 0.623 กิโลวัตต์
รูปที่ 6-87
การแปล กรุณารอสักครู่..
