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
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 35%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 500 MWη = 35%
Q̇L = MW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 3500 kJQL​ = 2100 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 3500 kJ 热量,向低温热源放出 2100 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3500 kJQL = 2100 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 350 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​η = 30%

一台热机从 350 °C 的热源吸热,向 35 °C 的环境放热。其实际热效率为 30%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 350 °CTL = 35 °Cη = 30%
ηII = %
4.中等
TH​ = 250 °CTL​ = 40 °CEQH​QL​W

一台热机在 250 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 250 °CTL = 40 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = -10 °CHPQ̇H​ = 10 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 -10 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 10 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 22 °CTL = -10 °CQ̇H = 10 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 350 °CTL​ = 10 °CEQH​ = 2900 kJQL​ = 2117 kJW = 783 kJ

一台热机每个循环从 350 °C 的热源吸收 2900 kJ 热量,产生 783 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 = 350 °CTL = 10 °CQH = 2900 kJW = 783 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Q̇L = 928.6 MW
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηII = 59.35 %
  4. 4. ηmax = 40.14 %
  5. 5. Ẇmin = 1.084 kW
  6. 6. Sgen = 2.823 kJ/K

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