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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2100 kJQL​ = 1260 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2100 kJ 热量,向低温热源放出 1260 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2100 kJQL = 1260 kJ
η = %
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 3100 kJQL​ = 2015 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 3100 kJ 热量,向低温热源放出 2015 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 3100 kJQL = 2015 kJ
W = kJ
3.中等
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 31%

一台热机从 400 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 31%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 400 °CTL = 15 °Cη = 31%
ηII = %
4.中等
TH​ = 725 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

一台热机在 725 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 725 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 9.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 5 °C 的热源吸热,向 20 °C 的供暖系统提供 9.5 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 40%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 20 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 9.5 kW
Ẇ = kW
6.困难
TH​ = 750 °CT0​ = 30 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 180 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 750 °C 的热源吸收 180 kW 热量,并向 30 °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 -20 °C 的冷冻室排出热量,也向 30 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 750 °CT0 = 30 °CTL = -20 °CQ̇H = 180 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. η = 40 %
  2. 2. W = 1085 kJ
  3. 3. ηII = 54.2 %
  4. 4. ηmax = 68.63 %
  5. 5. Ẇ = 1.215 kW
  6. 6. Q̇L = 641.3 kW

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