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 = 600 MW

一座发电厂的净输出功率为 600 MW,热效率为 35%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 600 MWη = 35%
Q̇L = MW
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 9.89 kWẆ = 2.3 kW

一台冰箱以 9.89 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.3 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 9.89 kWẆ = 2.3 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 5 °CEQH​QL​W

一台热机在 650 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 650 °CTL = 5 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 20 °CTL​ = 4 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 9 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 9 kW 的热量使冷库保持在 4 °C,并向 20 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 4 °CTH = 20 °CQ̇L = 9 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 2 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 14 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 22 °CTL = 2 °CQ̇H = 14 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1500 kJQL​ = 945 kJW = 555 kJ

一台热机每个循环从 500 °C 的热源吸收 1500 kJ 热量,产生 555 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 = 500 °CTL = 20 °CQH = 1500 kJW = 555 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Q̇L = 1114 MW
  2. 2. COPR = 4.3
  3. 3. ηmax = 69.87 %
  4. 4. Q̇H = 9.52 kW
  5. 5. COPmax = 14.76
  6. 6. Sgen = 1.283 kJ/K

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