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​ = 4100 kJQL​ = 2665 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 4100 kJ 热量,向低温热源放出 2665 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4100 kJQL = 2665 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 5.06 kWẆ = 2.2 kW

一台冰箱以 5.06 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.2 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 5.06 kWẆ = 2.2 kW
Q̇H = kW
3.中等
TH​ = 900 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 45%

一台热机从 900 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 45%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 900 °CTL = 15 °Cη = 45%
ηII = %
4.中等
TH​ = 775 °CTL​ = ?EQH​ = 3600 kJQL​ = 1144 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 775 °C 的热源吸收 3600 kJ 热量,放出 1144 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 775 °CQH = 3600 kJQL = 1144 kJ
TL = °C
5.困难
TH​ = 500 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3300 kJQL​ = 1848 kJW = 1452 kJ

一台热机每个循环从 500 °C 的热源吸收 3300 kJ 热量,产生 1452 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 = 500 °CTL = 15 °CQH = 3300 kJW = 1452 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 450 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 3600 kJQL​ = 1872 kJW = 1728 kJ

一台热机每个循环从 450 °C 的热源吸收 3600 kJ 热量,产生 1728 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 = 450 °CTL = 15 °CQH = 3600 kJW = 1728 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 1435 kJ
  2. 2. Q̇H = 7.26 kW
  3. 3. ηII = 59.65 %
  4. 4. TL = 59.93 °C
  5. 5. Sgen = 2.145 kJ/K
  6. 6. Sgen = 1.518 kJ/K

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