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​ = 4200 kJQL​ = 2730 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 4200 kJ 热量,向低温热源放出 2730 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4200 kJQL = 2730 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 5.06 kWẆ = 2.3 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 2.3 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 5.06 kWẆ = 2.3 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 24%

一台热机从 500 °C 的热源吸热,向 35 °C 的环境放热。其实际热效率为 24%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 500 °CTL = 35 °Cη = 24%
ηII = %
4.中等
TH​ = 775 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 3400 kJQL​W = ?

一台热机在 775 °C 的高温热源和 20 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 3400 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 775 °CTL = 20 °CQH = 3400 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 600 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3600 kJQL​ = 1728 kJW = 1872 kJ

一台热机每个循环从 600 °C 的热源吸收 3600 kJ 热量,产生 1872 kJ 的功,其余热量排向 30 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 600 °CTL = 30 °CQH = 3600 kJW = 1872 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 28 °CTL​ = -10 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 28 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -10 °C,以 3.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 28 °CTL = -10 °CQ̇L = 3.5 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. W = 1470 kJ
  2. 2. COPR = 2.2
  3. 3. ηII = 39.9 %
  4. 4. Wmax = 2449 kJ
  5. 5. Sgen = 1.577 kJ/K
  6. 6. Ẇmin = 0.5054 kW

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