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
房屋室外空气HPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​ = ?Ẇ

一台性能系数为 3.9 的热泵向房屋提供 12 kW 的热量。 求它从室外空气中吸取热量的速率 Q̇L。

COPHP = 3.9Q̇H = 12 kW
Q̇L = kW
2.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 55%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 1000 MWη = 55%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 4600 kJQL​ = 1440 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 775 °C 的热源吸收 4600 kJ 热量,放出 1440 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 775 °CQH = 4600 kJQL = 1440 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 43%

一台热机从 500 °C 的热源吸热,向 25 °C 的环境放热。其实际热效率为 43%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 500 °CTL = 25 °Cη = 43%
ηII = %
5.困难
TH​ = 25 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ = ?

一台冰箱在 25 °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。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 25 °CTL = 5 °CQ̇L = 4 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 -5 °C 时将房屋保持在 20 °C,向房屋提供 11 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. Q̇L = 8.923 kW
  2. 2. Q̇H = 1818 MW
  3. 3. TL = 54.97 °C
  4. 4. ηII = 69.99 %
  5. 5. Ẇmin = 0.2876 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.9381 kW

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