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 = 500 MW

一座发电厂的净输出功率为 500 MW,热效率为 45%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 500 MWη = 45%
Q̇H = MW
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.3 的热泵向房屋提供 12 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.3Q̇H = 12 kW
Ẇ = kW
3.中等
TH​ = 25 °CTL​ = -30 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 7.5 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 = 7.5 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 475 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 4500 kJQL​W = ?

一台热机在 475 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 4500 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 475 °CTL = 35 °CQH = 4500 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 400 °CT0​ = 25 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 170 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 400 °C 的热源吸收 170 kW 热量,并向 25 °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 25 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 400 °CT0 = 25 °CTL = -15 °CQ̇H = 170 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 32 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

一台冰箱在 32 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -25 °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 = -25 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =

答案

  1. 1. Q̇H = 1111 MW
  2. 2. Ẇ = 3.636 kW
  3. 3. Q̇H = 9.196 kW
  4. 4. Wmax = 2647 kJ
  5. 5. Q̇L = 611.2 kW
  6. 6. COPmax = 4.354

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