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​ = 6 kWQ̇L​ = ?Ẇ

一台性能系数为 4.8 的热泵向房屋提供 6 kW 的热量。 求它从室外空气中吸取热量的速率 Q̇L。

COPHP = 4.8Q̇H = 6 kW
Q̇L = kW
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9.72 kWẆ = 2.7 kW

一台冰箱以 9.72 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.7 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 9.72 kWẆ = 2.7 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 40 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 8 kW 的热量使冷库保持在 4 °C,并向 40 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 4 °CTH = 40 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 25 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 10 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 10 kW 的热量使冷库保持在 -30 °C,并向 25 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -30 °CTH = 25 °CQ̇L = 10 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 32 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

一台冰箱在 32 °C 的厨房中将冷藏室保持在 5 °C,以 4 kW 从冷藏室移走热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 32 °CTL = 5 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 600 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1475 kJW = 1025 kJ

一台热机每个循环从 600 °C 的热源吸收 2500 kJ 热量,产生 1025 kJ 的功,其余热量排向 10 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 600 °CTL = 10 °CQH = 2500 kJW = 1025 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Q̇L = 4.75 kW
  2. 2. Q̇H = 12.42 kW
  3. 3. Q̇H = 9.039 kW
  4. 4. Q̇H = 12.26 kW
  5. 5. COPmax = 10.3
  6. 6. Sgen = 2.346 kJ/K

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