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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
高温热源低温热源EQH​ = 2600 kJQL​ = 2080 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 2600 kJ 热量,向低温热源放出 2080 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 2600 kJQL = 2080 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 30%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 300 MWη = 30%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 400 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 35%

一台热机从 400 °C 的热源吸热,向 40 °C 的环境放热。其实际热效率为 35%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 400 °CTL = 40 °Cη = 35%
ηII = %
4.中等
TH​ = 350 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​η = 40%

一台热机从 350 °C 的热源吸热,向 20 °C 的环境放热。其实际热效率为 40%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 350 °CTL = 20 °Cη = 40%
ηII = %
5.困难
TH​ = 20 °CTL​ = 5 °CHPQ̇H​ = 11 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵从 5 °C 的热源吸热,向 20 °C 的供暖系统提供 11 kW 的热量。其实际 COP 为这两个温度之间卡诺 COP 的 50%。求它消耗的电功率 Ẇ。

TH = 20 °CTL = 5 °CηII = 50%Q̇H = 11 kW
Ẇ = kW
6.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 25 °CEQH​ = 3500 kJQL​ = 2415 kJW = 1085 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 3500 kJ 热量,产生 1085 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 = 3500 kJW = 1085 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 520 kJ
  2. 2. Q̇H = 1000 MW
  3. 3. ηII = 65.45 %
  4. 4. ηII = 75.53 %
  5. 5. Ẇ = 1.126 kW
  6. 6. Sgen = 2.483 kJ/K

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。