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​ = 4700 kJQL​ = 3760 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 4700 kJ 热量,向低温热源放出 3760 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4700 kJQL = 3760 kJ
W = kJ
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2500 kJQL​ = 1375 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2500 kJ 热量,向低温热源放出 1375 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2500 kJQL = 1375 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 300 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

一台热机在 300 °C 的高温热源和 15 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 300 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 475 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 1400 kJQL​W = ?

一台热机在 475 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1400 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 475 °CTL = 40 °CQH = 1400 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 800 °CT0​ = 25 °CTL​ = -10 °CERWQ̇H​ = 160 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 800 °C 的热源吸收 160 kW 热量,并向 25 °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 -10 °C 的冷冻室排出热量,也向 25 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 800 °CT0 = 25 °CTL = -10 °CQ̇H = 160 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1000 kJQL​ = 740 kJW = 260 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 1000 kJ 热量,产生 260 kJ 的功,其余热量排向 20 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 350 °CTL = 20 °CQH = 1000 kJW = 260 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 940 kJ
  2. 2. η = 45 %
  3. 3. ηmax = 49.73 %
  4. 4. Wmax = 814 kJ
  5. 5. Q̇L = 868.8 kW
  6. 6. Sgen = 0.9196 kJ/K

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