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
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 40%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 100 MWη = 40%
Q̇H = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 1900 kJQL​ = 1520 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 1900 kJ 热量,向低温热源放出 1520 kJ。 求其热效率 η。

QH = 1900 kJQL = 1520 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 525 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 4400 kJQL​W = ?

一台热机在 525 °C 的高温热源和 30 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 4400 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 525 °CTL = 30 °CQH = 4400 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 600 °CTL​ = ?EQH​ = 1700 kJQL​ = 590 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 600 °C 的热源吸收 1700 kJ 热量,放出 590 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 600 °CQH = 1700 kJQL = 590 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 0 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 15 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 1000 °CT0​ = 20 °CTL​ = -20 °CERWQ̇H​ = 90 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 1000 °C 的热源吸收 90 kW 热量,并向 20 °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 20 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 1000 °CT0 = 20 °CTL = -20 °CQ̇H = 90 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. Q̇H = 250 MW
  2. 2. η = 20 %
  3. 3. Wmax = 2729 kJ
  4. 4. TL = 29.88 °C
  5. 5. COPmax = 13.42
  6. 6. Q̇L = 438.4 kW

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