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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4900 kJQL​ = 2695 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4900 kJ 热量,向低温热源放出 2695 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4900 kJQL = 2695 kJ
η = %
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 5.1 kWẆ = 1.5 kW

一台冰箱以 5.1 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.5 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 5.1 kWẆ = 1.5 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 375 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

一台热机在 375 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 375 °CTL = 40 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 25 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 3 kW 的热量使冷库保持在 -10 °C,并向 25 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -10 °CTH = 25 °CQ̇L = 3 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 2300 kJQL​ = 1702 kJW = 598 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 2300 kJ 热量,产生 598 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 = 350 °CTL = 25 °CQH = 2300 kJW = 598 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 45 °CTL​ = 10 °CHPQ̇H​ = 15.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 10 °C 的热源吸热,向 45 °C 的供暖系统提供 15.5 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 50%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 45 °CTL = 10 °CηII = 50%Q̇H = 15.5 kW
Ẇ = kW

答案

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. COPR = 3.4
  3. 3. ηmax = 51.69 %
  4. 4. Q̇H = 3.399 kW
  5. 5. Sgen = 2.018 kJ/K
  6. 6. Ẇ = 3.41 kW

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。