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​ = 2000 kJQL​ = 1400 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2000 kJ 热量,向低温热源放出 1400 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2000 kJQL = 1400 kJ
η = %
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​ = ?Ẇ

一台性能系数为 2.8 的热泵向房屋提供 12 kW 的热量。 求它从室外空气中吸取热量的速率 Q̇L。

COPHP = 2.8Q̇H = 12 kW
Q̇L = kW
3.中等
TH​ = 675 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

一台热机在 675 °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 = 675 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 325 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1395 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 325 °C 的热源吸收 3000 kJ 热量,放出 1395 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 325 °CQH = 3000 kJQL = 1395 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 -5 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 12 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 22 °CTL = -5 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 0 °C 的热源吸热,向 21 °C 的供暖系统提供 4 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 60%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 21 °CTL = 0 °CηII = 60%Q̇H = 4 kW
Ẇ = kW

答案

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇L = 7.714 kW
  3. 3. ηmax = 69.61 %
  4. 4. TL = 4.99 °C
  5. 5. Ẇmin = 1.098 kW
  6. 6. Ẇ = 0.4759 kW

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