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
高温热源低温热源EQH​ = 900 kJQL​ = 495 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 900 kJ 热量,向低温热源放出 495 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 900 kJQL = 495 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4.81 kWẆ = 1.3 kW

一台冰箱以 4.81 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.3 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 4.81 kWẆ = 1.3 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 300 °CTL​ = ?EQH​ = 4200 kJQL​ = 2148 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 300 °C 的热源吸收 4200 kJ 热量,放出 2148 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 300 °CQH = 4200 kJQL = 2148 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 550 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

一台热机在 550 °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 = 550 °CTL = 20 °C
ηmax = %
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​ = 750 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 2200 kJQL​ = 1122 kJW = 1078 kJ

一台热机每个循环从 750 °C 的热源吸收 2200 kJ 热量,产生 1078 kJ 的功,其余热量排向 40 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 750 °CTL = 40 °CQH = 2200 kJW = 1078 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 405 kJ
  2. 2. Q̇H = 6.11 kW
  3. 3. TL = 19.98 °C
  4. 4. ηmax = 64.39 %
  5. 5. Ẇmin = 0.2876 kW
  6. 6. Sgen = 1.433 kJ/K

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