热机和制冷机练习卷(附答案)

免费可打印的热机和制冷机练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.7 的热泵向房屋提供 14 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.7Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 100 MW

一座发电厂的净输出功率为 100 MW,热效率为 50%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 100 MWη = 50%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 275 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

一台热机在 275 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 275 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 35 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 0.5 kW 的热量使冷库保持在 -10 °C,并向 35 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -10 °CTH = 35 °CQ̇L = 0.5 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 32 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 32 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -20 °C,以 1.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 32 °CTL = -20 °CQ̇L = 1.5 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 950 °CT0​ = 30 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 140 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 950 °C 的热源吸收 140 kW 热量,并向 30 °C 的环境放热。它的全部功用于驱动一台卡诺制冷机,该制冷机从 -10 °C 的冷冻室排出热量,也向 30 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 950 °CT0 = 30 °CTL = -10 °CQ̇H = 140 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. Ẇ = 3.784 kW
  2. 2. Q̇L = 100 MW
  3. 3. ηmax = 42.87 %
  4. 4. Q̇H = 0.5855 kW
  5. 5. Ẇmin = 0.3081 kW
  6. 6. Q̇L = 692.8 kW

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