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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1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 3900 kJQL​ = 2730 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 3900 kJ 热量,向低温热源放出 2730 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3900 kJQL = 2730 kJ
η = %
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5.13 kWẆ = 1.9 kW

一台冰箱以 5.13 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.9 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 5.13 kWẆ = 1.9 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 300 °CTL​ = ?EQH​ = 2100 kJQL​ = 1221 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 300 °C 的热源吸收 2100 kJ 热量,放出 1221 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 300 °CQH = 2100 kJQL = 1221 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 25%

一台热机从 500 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 25%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 500 °CTL = 15 °Cη = 25%
ηII = %
5.困难
TH​ = 1000 °CT0​ = 30 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 120 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 1000 °C 的热源吸收 120 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 -5 °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 = 1000 °CT0 = 30 °CTL = -5 °CQ̇H = 120 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 5 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 14 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 21 °CTL = 5 °CQ̇H = 14 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇H = 7.03 kW
  3. 3. TL = 60.1 °C
  4. 4. ηII = 39.85 %
  5. 5. Q̇L = 700.5 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.7615 kW

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