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 = 600 MW

一座发电厂的净输出功率为 600 MW,热效率为 40%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 600 MWη = 40%
Q̇H = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 5000 kJQL​ = 3000 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 3000 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 5000 kJQL = 3000 kJ
W = kJ
3.中等
TH​ = 700 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 35%

一台热机从 700 °C 的热源吸热,向 20 °C 的环境放热。其实际热效率为 35%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 700 °CTL = 20 °Cη = 35%
ηII = %
4.中等
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 5 kW 的热量使冷库保持在 -20 °C,并向 35 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -20 °CTH = 35 °CQ̇L = 5 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 7 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 2 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 7 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 7 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 35 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ

一台冰箱在 35 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -20 °C,以 3 kW 从冷藏室移走热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 35 °CTL = -20 °CQ̇L = 3 kW
COPmax =

答案

  1. 1. Q̇H = 1500 MW
  2. 2. W = 2000 kJ
  3. 3. ηII = 50.09 %
  4. 4. Q̇H = 6.086 kW
  5. 5. Ẇmin = 0.4522 kW
  6. 6. COPmax = 4.603

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