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
房屋室外空气HPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 3.7 的热泵向房屋提供 10 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 3.7Q̇H = 10 kW
Ẇ = kW
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3.8 kWẆ = 2 kW

一台冰箱以 3.8 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 3.8 kWẆ = 2 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 425 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 3600 kJQL​W = ?

一台热机在 425 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 3600 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 425 °CTL = 5 °CQH = 3600 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 650 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 50%

一台热机从 650 °C 的热源吸热,向 35 °C 的环境放热。其实际热效率为 50%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 650 °CTL = 35 °Cη = 50%
ηII = %
5.困难
TH​ = 55 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 9.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 0 °C 的热源吸热,向 55 °C 的供暖系统提供 9.5 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 40%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 55 °CTL = 0 °CηII = 40%Q̇H = 9.5 kW
Ẇ = kW
6.困难
TH​ = 30 °CTL​ = -20 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 30 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -20 °C,以 1.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 30 °CTL = -20 °CQ̇L = 1.5 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. Ẇ = 2.703 kW
  2. 2. Q̇H = 5.8 kW
  3. 3. Wmax = 2166 kJ
  4. 4. ηII = 75.05 %
  5. 5. Ẇ = 3.981 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.2963 kW

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