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
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 500 MW

一座发电厂的净输出功率为 500 MW,热效率为 38%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 500 MWη = 38%
Q̇H = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4500 kJQL​ = 2700 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4500 kJ 热量,向低温热源放出 2700 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4500 kJQL = 2700 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 400 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 27%

一台热机从 400 °C 的热源吸热,向 35 °C 的环境放热。其实际热效率为 27%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 400 °CTL = 35 °Cη = 27%
ηII = %
4.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

一台热机在 500 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 500 °CTL = 5 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 900 °CT0​ = 27 °CTL​ = -5 °CERWQ̇H​ = 80 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 900 °C 的热源吸收 80 kW 热量,并向 27 °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 -5 °C 的冷冻室排出热量,也向 27 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 900 °CT0 = 27 °CTL = -5 °CQ̇H = 80 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 950 °CT0​ = 30 °CTL​ = -15 °CERWQ̇H​ = 150 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 950 °C 的热源吸收 150 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 -15 °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 = 950 °CT0 = 30 °CTL = -15 °CQ̇H = 150 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. Q̇H = 1316 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηII = 49.79 %
  4. 4. ηmax = 64.02 %
  5. 5. Q̇L = 498.9 kW
  6. 6. Q̇L = 647.2 kW

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