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​ = 4800 kJQL​ = 3600 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 4800 kJ 热量,向低温热源放出 3600 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 4800 kJQL = 3600 kJ
W = kJ
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 4.59 kWẆ = 1.7 kW

一台冰箱以 4.59 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 1.7 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 4.59 kWẆ = 1.7 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 40 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 6 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 6 kW 的热量使冷库保持在 -18 °C,并向 40 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -18 °CTH = 40 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​QL​η = 54%

一台热机从 750 °C 的热源吸热,向 15 °C 的环境放热。其实际热效率为 54%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 750 °CTL = 15 °Cη = 54%
ηII = %
5.困难
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 3500 kJQL​ = 2485 kJW = 1015 kJ

一台热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 3500 kJ 热量,产生 1015 kJ 的功,其余热量排向 10 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 400 °CTL = 10 °CQH = 3500 kJW = 1015 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 20 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 14 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 0 °C 的热源吸热,向 20 °C 的供暖系统提供 14 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 45%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 20 °CTL = 0 °CηII = 45%Q̇H = 14 kW
Ẇ = kW

答案

  1. 1. W = 1200 kJ
  2. 2. COPR = 2.7
  3. 3. Q̇H = 7.364 kW
  4. 4. ηII = 75.17 %
  5. 5. Sgen = 3.577 kJ/K
  6. 6. Ẇ = 2.123 kW

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