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​ = 3800 kJQL​ = 2850 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 3800 kJ 热量,向低温热源放出 2850 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 3800 kJQL = 2850 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 3.45 kWẆ = 1.5 kW

一台冰箱以 3.45 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.5 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 3.45 kWẆ = 1.5 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 575 °CTL​ = ?EQH​ = 1800 kJQL​ = 612 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 575 °C 的热源吸收 1800 kJ 热量,放出 612 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 575 °CQH = 1800 kJQL = 612 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 30 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 1 kW 的热量使冷库保持在 -25 °C,并向 30 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -25 °CTH = 30 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 7 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 11 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 11 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 800 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 3000 kJQL​ = 1740 kJW = 1260 kJ

一台热机每个循环从 800 °C 的热源吸收 3000 kJ 热量,产生 1260 kJ 的功,其余热量排向 40 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 800 °CTL = 40 °CQH = 3000 kJW = 1260 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 950 kJ
  2. 2. COPR = 2.3
  3. 3. TL = 15.22 °C
  4. 4. Q̇H = 1.222 kW
  5. 5. COPmax = 19.68
  6. 6. Sgen = 2.761 kJ/K

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。