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​ = 900 kJQL​ = 585 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 900 kJ 热量,向低温热源放出 585 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 900 kJQL = 585 kJ
W = kJ
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 600 MW

一座发电厂的净输出功率为 600 MW,热效率为 33%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 600 MWη = 33%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 3100 kJQL​ = 1153 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 475 °C 的热源吸收 3100 kJ 热量,放出 1153 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 475 °CQH = 3100 kJQL = 1153 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 550 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​η = 34%

一台热机从 550 °C 的热源吸热,向 40 °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 = 550 °CTL = 40 °Cη = 34%
ηII = %
5.困难
TH​ = 600 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 3900 kJQL​ = 2145 kJW = 1755 kJ

一台热机每个循环从 600 °C 的热源吸收 3900 kJ 热量,产生 1755 kJ 的功,其余热量排向 35 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 600 °CTL = 35 °CQH = 3900 kJW = 1755 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 400 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1700 kJQL​ = 1003 kJW = 697 kJ

一台热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 1700 kJ 热量,产生 697 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 = 1700 kJW = 697 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. W = 315 kJ
  2. 2. Q̇L = 1218 MW
  3. 3. TL = 5.114 °C
  4. 4. ηII = 54.88 %
  5. 5. Sgen = 2.494 kJ/K
  6. 6. Sgen = 1.017 kJ/K

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。