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​ = 2500 kJQL​ = 2000 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2500 kJ 热量,向低温热源放出 2000 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2500 kJQL = 2000 kJ
η = %
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 2.94 kWẆ = 0.7 kW

一台冰箱以 2.94 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 0.7 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 2.94 kWẆ = 0.7 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 575 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

一台热机在 575 °C 的高温热源和 20 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 575 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 40 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 7 kW 的热量使冷库保持在 -20 °C,并向 40 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -20 °CTH = 40 °CQ̇L = 7 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 35 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -20 °C,以 2.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 2.5 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 800 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 2500 kJQL​ = 1600 kJW = 900 kJ

一台热机每个循环从 800 °C 的热源吸收 2500 kJ 热量,产生 900 kJ 的功,其余热量排向 20 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 800 °CTL = 20 °CQH = 2500 kJW = 900 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 20 %
  2. 2. Q̇H = 3.64 kW
  3. 3. ηmax = 65.44 %
  4. 4. Q̇H = 8.659 kW
  5. 5. Ẇmin = 0.5432 kW
  6. 6. Sgen = 3.128 kJ/K

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。