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
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5.6 kWẆ = 1.4 kW

一台冰箱以 5.6 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.4 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 5.6 kWẆ = 1.4 kW
Q̇H = kW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 1800 kJQL​ = 1440 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 1800 kJ 热量,向低温热源放出 1440 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 1800 kJQL = 1440 kJ
W = kJ
3.中等
TH​ = 525 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1700 kJQL​W = ?

一台热机在 525 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1700 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 525 °CTL = 40 °CQH = 1700 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 51%

一台热机从 650 °C 的热源吸热,向 25 °C 的环境放热。其实际热效率为 51%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 650 °CTL = 25 °Cη = 51%
ηII = %
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 -5 °C 的热源吸热,向 22 °C 的供暖系统提供 13 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 30%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 22 °CTL = -5 °CηII = 30%Q̇H = 13 kW
Ẇ = kW
6.困难
TH​ = 25 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2.5 kWẆ

一台冰箱在 25 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -25 °C,以 2.5 kW 从冷藏室移走热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 2.5 kW
COPmax =

答案

  1. 1. Q̇H = 7 kW
  2. 2. W = 360 kJ
  3. 3. Wmax = 1033 kJ
  4. 4. ηII = 75.33 %
  5. 5. Ẇ = 3.964 kW
  6. 6. COPmax = 4.963

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