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​ = 1700 kJQL​ = 1190 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 1700 kJ 热量,向低温热源放出 1190 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 1700 kJQL = 1190 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 0.93 kWẆ = 0.3 kW

一台冰箱以 0.93 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 0.3 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 0.93 kWẆ = 0.3 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 225 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​W

一台热机在 225 °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 = 225 °CTL = 15 °C
ηmax = %
4.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 = %
5.困难
TH​ = 900 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 2200 kJQL​ = 902 kJW = 1298 kJ

一台热机每个循环从 900 °C 的热源吸收 2200 kJ 热量,产生 1298 kJ 的功,其余热量排向 35 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 900 °CTL = 35 °CQH = 2200 kJW = 1298 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
800 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 800 °C 的热源吸热,向温度为 Tm 的中间热源放热。热机 B 吸收这些热量的全部,并向 15 °C 的热源放热。 两台热机的热效率相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 800 °CTL = 15 °C
Tm = °C

答案

  1. 1. W = 510 kJ
  2. 2. Q̇H = 1.23 kW
  3. 3. ηmax = 42.16 %
  4. 4. ηmax = 62.02 %
  5. 5. Sgen = 1.052 kJ/K
  6. 6. Tm = 282.9 °C

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