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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 1400 kJQL​ = 770 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 1400 kJ 热量,向低温热源放出 770 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 1400 kJQL = 770 kJ
W = kJ
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4800 kJQL​ = 3120 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 4800 kJ 热量,向低温热源放出 3120 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4800 kJQL = 3120 kJ
W = kJ
3.中等
TH​ = 450 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 37%

一台热机从 450 °C 的热源吸热,向 40 °C 的环境放热。其实际热效率为 37%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 450 °CTL = 40 °Cη = 37%
ηII = %
4.中等
TH​ = 625 °CTL​ = ?EQH​ = 4800 kJQL​ = 1647 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 625 °C 的热源吸收 4800 kJ 热量,放出 1647 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 625 °CQH = 4800 kJQL = 1647 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 850 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 800 kJQL​ = 512 kJW = 288 kJ

一台热机每个循环从 850 °C 的热源吸收 800 kJ 热量,产生 288 kJ 的功,其余热量排向 40 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 850 °CTL = 40 °CQH = 800 kJW = 288 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 800 °CT0​ = 20 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 70 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 800 °C 的热源吸收 70 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 0 °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 = 800 °CT0 = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 70 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. W = 630 kJ
  2. 2. W = 1680 kJ
  3. 3. ηII = 65.26 %
  4. 4. TL = 35.03 °C
  5. 5. Sgen = 0.9227 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 694.9 kW

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