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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2700 kJQL​ = 1755 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 2700 kJ 热量,向低温热源放出 1755 kJ。 求其热效率 η。

QH = 2700 kJQL = 1755 kJ
η = %
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 300 MW

一座发电厂的净输出功率为 300 MW,热效率为 50%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 300 MWη = 50%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 35 °CTL​ = 5 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 8.5 kW 的热量使冷库保持在 5 °C,并向 35 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 5 °CTH = 35 °CQ̇L = 8.5 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 40 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4.5 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 4.5 kW 的热量使冷库保持在 -25 °C,并向 40 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -25 °CTH = 40 °CQ̇L = 4.5 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 20 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 7 °C 时将房屋保持在 20 °C,向房屋提供 10 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 20 °CTL = 7 °CQ̇H = 10 kW
COPmax =
6.困难
TH​ = 650 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 1665 kJW = 2035 kJ

一台热机每个循环从 650 °C 的热源吸收 3700 kJ 热量,产生 2035 kJ 的功,其余热量排向 15 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 650 °CTL = 15 °CQH = 3700 kJW = 2035 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. Q̇H = 600 MW
  3. 3. Q̇H = 9.417 kW
  4. 4. Q̇H = 5.679 kW
  5. 5. COPmax = 22.55
  6. 6. Sgen = 1.77 kJ/K

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