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​ = 8.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 4.1 的热泵向房屋提供 8.5 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 4.1Q̇H = 8.5 kW
Ẇ = kW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 3500 kJQL​ = 2100 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 3500 kJ 热量,向低温热源放出 2100 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3500 kJQL = 2100 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 750 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1058 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 750 °C 的热源吸收 3300 kJ 热量,放出 1058 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 750 °CQH = 3300 kJQL = 1058 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 725 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 4200 kJQL​W = ?

一台热机在 725 °C 的高温热源和 15 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 4200 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 725 °CTL = 15 °CQH = 4200 kJ
Wmax = kJ
5.困难
1050 °CTm​ = ?30 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 1050 °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 30 °C 的热源放热。 两台热机产生的功相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 1050 °CTL = 30 °C
Tm = °C
6.困难
TH​ = 800 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1575 kJW = 925 kJ

一台热机每个循环从 800 °C 的热源吸收 2500 kJ 热量,产生 925 kJ 的功,其余热量排向 10 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 800 °CTL = 10 °CQH = 2500 kJW = 925 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Ẇ = 2.073 kW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. TL = 54.88 °C
  4. 4. Wmax = 2988 kJ
  5. 5. Tm = 540 °C
  6. 6. Sgen = 3.233 kJ/K

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