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 = 1000 MW

一座发电厂的净输出功率为 1000 MW,热效率为 33%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 1000 MWη = 33%
Q̇H = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2300 kJQL​ = 1495 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2300 kJ 热量,向低温热源放出 1495 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2300 kJQL = 1495 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 525 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

一台热机在 525 °C 的高温热源和 30 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 525 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 2800 kJQL​ = 1344 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 2800 kJ 热量,放出 1344 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 400 °CQH = 2800 kJQL = 1344 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 700 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2200 kJQL​ = 1276 kJW = 924 kJ

一台热机每个循环从 700 °C 的热源吸收 2200 kJ 热量,产生 924 kJ 的功,其余热量排向 25 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 700 °CTL = 25 °CQH = 2200 kJW = 924 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 -5 °C 时将房屋保持在 20 °C,向房屋提供 11 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 20 °CTL = -5 °CQ̇H = 11 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. Q̇H = 3030 MW
  2. 2. η = 35 %
  3. 3. ηmax = 62.02 %
  4. 4. TL = 49.96 °C
  5. 5. Sgen = 2.019 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0.9381 kW

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