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
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

一座发电厂的净输出功率为 1000 MW,热效率为 38%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 1000 MWη = 38%
Q̇H = MW
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.8 的热泵向房屋提供 4 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.8Q̇H = 4 kW
Ẇ = kW
3.中等
TH​ = 30 °CTL​ = 0 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 8.5 kW 的热量使冷库保持在 0 °C,并向 30 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 0 °CTH = 30 °CQ̇L = 8.5 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 525 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

一台热机在 525 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 525 °CTL = 35 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 450 °CT0​ = 30 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 450 °C 的热源吸收 190 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 -20 °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 = 450 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 650 °CT0​ = 27 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 50 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 650 °C 的热源吸收 50 kW 热量,并向 27 °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 -15 °C 的冷冻室排出热量,也向 27 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 650 °CT0 = 27 °CTL = -15 °CQ̇H = 50 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. Q̇H = 2632 MW
  2. 2. Ẇ = 1.053 kW
  3. 3. Q̇H = 9.434 kW
  4. 4. ηmax = 61.39 %
  5. 5. Q̇L = 558.7 kW
  6. 6. Q̇L = 207.4 kW

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