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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4500 kJQL​ = 3375 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 3375 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4500 kJQL = 3375 kJ
W = kJ
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 6.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.2 的热泵向房屋提供 6.5 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.2Q̇H = 6.5 kW
Ẇ = kW
3.中等
TH​ = 225 °CTL​ = ?EQH​ = 1600 kJQL​ = 990 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 225 °C 的热源吸收 1600 kJ 热量,放出 990 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 225 °CQH = 1600 kJQL = 990 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 44%

一台热机从 650 °C 的热源吸热,向 20 °C 的环境放热。其实际热效率为 44%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 650 °CTL = 20 °Cη = 44%
ηII = %
5.困难
TH​ = 25 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 4 kWẆ

一台冰箱在 25 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -18 °C,以 4 kW 从冷藏室移走热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 25 °CTL = -18 °CQ̇L = 4 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 750 °CT0​ = 20 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 190 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 750 °C 的热源吸收 190 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 -30 °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 = 750 °CT0 = 20 °CTL = -30 °CQ̇H = 190 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. W = 1125 kJ
  2. 2. Ẇ = 2.031 kW
  3. 3. TL = 35.08 °C
  4. 4. ηII = 64.47 %
  5. 5. COPmax = 5.934
  6. 6. Q̇L = 659.2 kW

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。