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
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 55%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 150 MWη = 55%
Q̇H = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 5000 kJQL​ = 2750 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 2750 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 5000 kJQL = 2750 kJ
W = kJ
3.中等
TH​ = 40 °CTL​ = -5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 4 kW 的热量使冷库保持在 -5 °C,并向 40 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -5 °CTH = 40 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 900 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 29%

一台热机从 900 °C 的热源吸热,向 40 °C 的环境放热。其实际热效率为 29%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 900 °CTL = 40 °Cη = 29%
ηII = %
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 5.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 2 °C 的热源吸热,向 21 °C 的供暖系统提供 5.5 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 35%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 21 °CTL = 2 °CηII = 35%Q̇H = 5.5 kW
Ẇ = kW
6.困难
550 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 550 °C 的热源吸热,向温度为 Tm 的中间热源放热。热机 B 吸收这些热量的全部,并向 15 °C 的热源放热。 两台热机的热效率相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 550 °CTL = 15 °C
Tm = °C

答案

  1. 1. Q̇H = 272.7 MW
  2. 2. W = 2250 kJ
  3. 3. Q̇H = 4.671 kW
  4. 4. ηII = 39.56 %
  5. 5. Ẇ = 1.015 kW
  6. 6. Tm = 213.9 °C

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