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​ = 2700 kJQL​ = 1485 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2700 kJ 热量,向低温热源放出 1485 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2700 kJQL = 1485 kJ
η = %
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 1000 MW

一座发电厂的净输出功率为 1000 MW,热效率为 42%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 1000 MWη = 42%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 800 °CTL​ = ?EQH​ = 3800 kJQL​ = 1127 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 800 °C 的热源吸收 3800 kJ 热量,放出 1127 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 800 °CQH = 3800 kJQL = 1127 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 500 °CTL​ = ?EQH​ = 3300 kJQL​ = 1251 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 500 °C 的热源吸收 3300 kJ 热量,放出 1251 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 500 °CQH = 3300 kJQL = 1251 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 8 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 0 °C 时将房屋保持在 20 °C,向房屋提供 8 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 20 °CTL = 0 °CQ̇H = 8 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3500 kJQL​ = 1960 kJW = 1540 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 3500 kJ 热量,产生 1540 kJ 的功,其余热量排向 10 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 350 °CTL = 10 °CQH = 3500 kJW = 1540 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇H = 2381 MW
  3. 3. TL = 45.12 °C
  4. 4. TL = 19.94 °C
  5. 5. Ẇmin = 0.5458 kW
  6. 6. Sgen = 1.306 kJ/K

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