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​ = 3000 kJQL​ = 1650 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 3000 kJ 热量,向低温热源放出 1650 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3000 kJQL = 1650 kJ
η = %
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 150 MW

一座发电厂的净输出功率为 150 MW,热效率为 45%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 150 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 27%

一台热机从 650 °C 的热源吸热,向 35 °C 的环境放热。其实际热效率为 27%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 650 °CTL = 35 °Cη = 27%
ηII = %
4.中等
TH​ = 20 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 7.5 kW 的热量使冷库保持在 4 °C,并向 20 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 4 °CTH = 20 °CQ̇L = 7.5 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 15 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 -5 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 15 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 21 °CTL = -5 °CQ̇H = 15 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 32 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

一台冰箱在 32 °C 的厨房中将冷藏室保持在 2 °C,以 3 kW 从冷藏室移走热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 32 °CTL = 2 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

答案

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇L = 183.3 MW
  3. 3. ηII = 40.53 %
  4. 4. Q̇H = 7.933 kW
  5. 5. Ẇmin = 1.326 kW
  6. 6. COPmax = 9.172

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