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​ = 3800 kJQL​ = 2280 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 3800 kJ 热量,向低温热源放出 2280 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 3800 kJQL = 2280 kJ
W = kJ
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 38%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 300 MWη = 38%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 34%

一台热机从 400 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 34%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 400 °CTL = 15 °Cη = 34%
ηII = %
4.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

一台热机在 500 °C 的高温热源和 30 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 500 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 0 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 12 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 21 °CTL = 0 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 750 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3700 kJQL​ = 1850 kJW = 1850 kJ

一台热机每个循环从 750 °C 的热源吸收 3700 kJ 热量,产生 1850 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 = 750 °CTL = 25 °CQH = 3700 kJW = 1850 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 1520 kJ
  2. 2. Q̇H = 789.5 MW
  3. 3. ηII = 59.45 %
  4. 4. ηmax = 60.79 %
  5. 5. Ẇmin = 0.8567 kW
  6. 6. Sgen = 2.589 kJ/K

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