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
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 4.32 kWẆ = 2.7 kW

一台冰箱以 4.32 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.7 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 4.32 kWẆ = 2.7 kW
COPR =
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 150 MW

一座发电厂的净输出功率为 150 MW,热效率为 45%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 150 MWη = 45%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 625 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 3400 kJQL​W = ?

一台热机在 625 °C 的高温热源和 5 °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 = 625 °CTL = 5 °CQH = 3400 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 475 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

一台热机在 475 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 475 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 19 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 5 °C 的热源吸热,向 22 °C 的供暖系统提供 19 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 = 22 °CTL = 5 °CηII = 40%Q̇H = 19 kW
Ẇ = kW
6.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4400 kJQL​ = 3256 kJW = 1144 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 4400 kJ 热量,产生 1144 kJ 的功,其余热量排向 25 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 350 °CTL = 25 °CQH = 4400 kJW = 1144 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. COPR = 1.6
  2. 2. Q̇L = 183.3 MW
  3. 3. Wmax = 2347 kJ
  4. 4. ηmax = 58.14 %
  5. 5. Ẇ = 2.736 kW
  6. 6. Sgen = 3.86 kJ/K

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