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
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 5.13 kWẆ = 2.7 kW

一台冰箱以 5.13 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.7 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 5.13 kWẆ = 2.7 kW
COPR =
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 100 MW

一座发电厂的净输出功率为 100 MW,热效率为 55%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 100 MWη = 55%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 350 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

一台热机在 350 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 350 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3000 kJQL​W = ?

一台热机在 400 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 3000 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 400 °CTL = 35 °CQH = 3000 kJ
Wmax = kJ
5.困难
1100 °CTm​ = ?40 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 1100 °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 40 °C 的热源放热。 两台热机的热效率相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 1100 °CTL = 40 °C
Tm = °C
6.困难
TH​ = 900 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4300 kJQL​ = 2709 kJW = 1591 kJ

一台热机每个循环从 900 °C 的热源吸收 4300 kJ 热量,产生 1591 kJ 的功,其余热量排向 25 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 900 °CTL = 25 °CQH = 4300 kJW = 1591 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. COPR = 1.9
  2. 2. Q̇L = 81.82 MW
  3. 3. ηmax = 55.36 %
  4. 4. Wmax = 1627 kJ
  5. 5. Tm = 382.6 °C
  6. 6. Sgen = 5.421 kJ/K

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