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​ = 3300 kJQL​ = 1815 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 3300 kJ 热量,向低温热源放出 1815 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3300 kJQL = 1815 kJ
η = %
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 500 MW

一座发电厂的净输出功率为 500 MW,热效率为 30%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 500 MWη = 30%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 450 °CTL​ = 35 °CEQH​ = 1100 kJQL​W = ?

一台热机在 450 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1100 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 450 °CTL = 35 °CQH = 1100 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 850 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 37%

一台热机从 850 °C 的热源吸热,向 25 °C 的环境放热。其实际热效率为 37%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 850 °CTL = 25 °Cη = 37%
ηII = %
5.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 4 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 2 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 4 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 4 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 800 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 1800 kJQL​ = 1134 kJW = 666 kJ

一台热机每个循环从 800 °C 的热源吸收 1800 kJ 热量,产生 666 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 = 800 °CTL = 10 °CQH = 1800 kJW = 666 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. Q̇L = 1167 MW
  3. 3. Wmax = 631.3 kJ
  4. 4. ηII = 50.37 %
  5. 5. Ẇmin = 0.2584 kW
  6. 6. Sgen = 2.328 kJ/K

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