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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4200 kJQL​ = 2940 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4200 kJ 热量,向低温热源放出 2940 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4200 kJQL = 2940 kJ
η = %
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 20 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.3 的热泵向房屋提供 20 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.3Q̇H = 20 kW
Ẇ = kW
3.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 44%

一台热机从 500 °C 的热源吸热,向 10 °C 的环境放热。其实际热效率为 44%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 500 °CTL = 10 °Cη = 44%
ηII = %
4.中等
TH​ = 800 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 40%

一台热机从 800 °C 的热源吸热,向 25 °C 的环境放热。其实际热效率为 40%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 800 °CTL = 25 °Cη = 40%
ηII = %
5.困难
800 °CTm​ = ?10 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 800 °C 的热源吸热,向温度为 Tm 的中间热源放热。热机 B 吸收这些热量的全部,并向 10 °C 的热源放热。 两台热机的热效率相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 800 °CTL = 10 °C
Tm = °C
6.困难
TH​ = 950 °CT0​ = 25 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 200 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 950 °C 的热源吸收 200 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 -30 °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 = 950 °CT0 = 25 °CTL = -30 °CQ̇H = 200 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Ẇ = 6.061 kW
  3. 3. ηII = 69.43 %
  4. 4. ηII = 55.39 %
  5. 5. Tm = 278.1 °C
  6. 6. Q̇L = 668.7 kW

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。