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
房屋室外空气HPQ̇H​ = 8.5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台性能系数为 2.7 的热泵向房屋提供 8.5 kW 的热量。 求它消耗的电功率 Ẇ。

COPHP = 2.7Q̇H = 8.5 kW
Ẇ = kW
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 750 MW

一座发电厂的净输出功率为 750 MW,热效率为 40%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 750 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 35 °CTL​ = 2 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 8 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 8 kW 的热量使冷库保持在 2 °C,并向 35 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = 2 °CTH = 35 °CQ̇L = 8 kW
Q̇H = kW
4.中等
TH​ = 250 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 4200 kJQL​W = ?

一台热机在 250 °C 的高温热源和 25 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 4200 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 250 °CTL = 25 °CQH = 4200 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 30 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​Q̇L​ = 1.5 kWẆ = ?

一台冰箱在 30 °C 的厨房中将冷藏室保持在 -18 °C,以 1.5 kW 从冷藏室移走热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 30 °CTL = -18 °CQ̇L = 1.5 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 700 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 1300 kJQL​ = 572 kJW = 728 kJ

一台热机每个循环从 700 °C 的热源吸收 1300 kJ 热量,产生 728 kJ 的功,其余热量排向 20 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 700 °CTL = 20 °CQH = 1300 kJW = 728 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Ẇ = 3.148 kW
  2. 2. Q̇H = 1875 MW
  3. 3. Q̇H = 8.959 kW
  4. 4. Wmax = 1806 kJ
  5. 5. Ẇmin = 0.2822 kW
  6. 6. Sgen = 0.6154 kJ/K

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