1.简单
一台热机每个循环从高温热源吸收 1100 kJ 热量,向低温热源放出 715 kJ。 求其热效率 η。
QH = 1100 kJQL = 715 kJ
η = %
2.简单
一台性能系数为 4.7 的热泵向房屋提供 9 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。
COPHP = 4.7Q̇H = 9 kW
Ẇ = kW
3.中等
一台热机在 450 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1500 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。
TH = 450 °CTL = 5 °CQH = 1500 kJ
Wmax = kJ
4.中等
一台热机从 800 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 40%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。
TH = 800 °CTL = 15 °Cη = 40%
ηII = %
5.困难
一台冰箱在 35 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -25 °C,以 2.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。
TH = 35 °CTL = -25 °CQ̇L = 2.5 kW
Ẇmin = kW
6.困难
一台热机每个循环从 700 °C 的热源吸收 800 kJ 热量,产生 336 kJ 的功,其余热量排向 20 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。
TH = 700 °CTL = 20 °CQH = 800 kJW = 336 kJ
Sgen = kJ/K
答案
- 1. η = 35 %
- 2. Ẇ = 1.915 kW
- 3. Wmax = 923 kJ
- 4. ηII = 54.68 %
- 5. Ẇmin = 0.6045 kW
- 6. Sgen = 0.7607 kJ/K
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