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​ = 1100 kJQL​ = 715 kJW

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
房屋室外空气HPQ̇H​ = 9 kWQ̇L​Ẇ = ?

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
TH​ = 450 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 1500 kJQL​W = ?

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
TH​ = 800 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 40%

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
TH​ = 35 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 2.5 kWẆ = ?

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
TH​ = 700 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 800 kJQL​ = 464 kJW = 336 kJ

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. 1. η = 35 %
  2. 2. Ẇ = 1.915 kW
  3. 3. Wmax = 923 kJ
  4. 4. ηII = 54.68 %
  5. 5. Ẇmin = 0.6045 kW
  6. 6. Sgen = 0.7607 kJ/K

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