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​ = 5000 kJQL​ = 3250 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 5000 kJ 热量,向低温热源放出 3250 kJ。 求其热效率 η。

QH = 5000 kJQL = 3250 kJ
η = %
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 7.98 kWẆ = 1.9 kW

一台冰箱以 7.98 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.9 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 7.98 kWẆ = 1.9 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 425 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

一台热机在 425 °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 = 425 °CTL = 20 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 700 kJQL​W = ?

一台热机在 650 °C 的高温热源和 25 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 700 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 650 °CTL = 25 °CQH = 700 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 700 °CT0​ = 30 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 80 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 700 °C 的热源吸收 80 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 -10 °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 = 700 °CT0 = 30 °CTL = -10 °CQ̇H = 80 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 45 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 18.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 2 °C 的热源吸热,向 45 °C 的供暖系统提供 18.5 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 45%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 45 °CTL = 2 °CηII = 45%Q̇H = 18.5 kW
Ẇ = kW

答案

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 9.88 kW
  3. 3. ηmax = 58.01 %
  4. 4. Wmax = 473.9 kJ
  5. 5. Q̇L = 362.4 kW
  6. 6. Ẇ = 5.556 kW

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