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​ = 4600 kJQL​ = 3450 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4600 kJ 热量,向低温热源放出 3450 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4600 kJQL = 3450 kJ
η = %
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 11.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 2.6 的热泵向房屋提供 11.5 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 2.6Q̇H = 11.5 kW
Ẇ = kW
3.中等
TH​ = 550 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 4500 kJQL​W = ?

一台热机在 550 °C 的高温热源和 10 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 4500 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 550 °CTL = 10 °CQH = 4500 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 1 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 1 kW 的热量使冷库保持在 -10 °C,并向 28 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -10 °CTH = 28 °CQ̇L = 1 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 13 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 0 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 13 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 13 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 600 kJQL​ = 300 kJW = 300 kJ

一台热机每个循环从 550 °C 的热源吸收 600 kJ 热量,产生 300 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 = 550 °CTL = 40 °CQH = 600 kJW = 300 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 25 %
  2. 2. Ẇ = 4.423 kW
  3. 3. Wmax = 2952 kJ
  4. 4. Q̇H = 1.144 kW
  5. 5. COPmax = 14.01
  6. 6. Sgen = 0.2291 kJ/K

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