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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4600 kJQL​ = 2990 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4600 kJ 热量,向低温热源放出 2990 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4600 kJQL = 2990 kJ
η = %
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4600 kJQL​ = 3450 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4600 kJ 热量,向低温热源放出 3450 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4600 kJQL = 3450 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 20 °CTL​ = -5 °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 -5 °C,并向 20 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -5 °CTH = 20 °CQ̇L = 6 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 200 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​W

一台热机在 200 °C 的高温热源和 10 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 200 °CTL = 10 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 25 °CTL​ = -25 °CRQ̇H​Q̇L​ = 3 kWẆ = ?

一台冰箱在 25 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -25 °C,以 3 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 25 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 750 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 1400 kJQL​ = 798 kJW = 602 kJ

一台热机每个循环从 750 °C 的热源吸收 1400 kJ 热量,产生 602 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 = 750 °CTL = 15 °CQH = 1400 kJW = 602 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 35 %
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. Q̇H = 6.559 kW
  4. 4. ηmax = 40.16 %
  5. 5. Ẇmin = 0.6045 kW
  6. 6. Sgen = 1.401 kJ/K

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