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​ = 11.5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

一台性能系数为 2.9 的热泵向房屋提供 11.5 kW 的热量。 求它从室外空气中吸取热量的速率 Q̇L。

COPHP = 2.9Q̇H = 11.5 kW
Q̇L = kW
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​ = ?Q̇L​Ẇ = 400 MW

一座发电厂的净输出功率为 400 MW,热效率为 38%。 求燃料的热量输入速率 Q̇H。

Ẇ = 400 MWη = 38%
Q̇H = MW
3.中等
TH​ = 775 °CTL​ = 40 °CEQH​ = 2300 kJQL​W = ?

一台热机在 775 °C 的高温热源和 40 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 2300 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 775 °CTL = 40 °CQH = 2300 kJ
Wmax = kJ
4.中等
TH​ = 475 °CTL​ = ?EQH​ = 2600 kJQL​ = 1019 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 475 °C 的热源吸收 2600 kJ 热量,放出 1019 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 475 °CQH = 2600 kJQL = 1019 kJ
TL = °C
5.困难
1150 °CTm​ = ?15 °CABWA​WB​

两台卡诺热机串联工作。热机 A 从 1150 °C 的热源吸热,向温度为 Tm 的中间热源放热。热机 B 吸收这些热量的全部,并向 15 °C 的热源放热。 两台热机的热效率相同。求 Tm,以 °C 表示。

TH = 1150 °CTL = 15 °C
Tm = °C
6.困难
TH​ = 750 °CTL​ = 30 °CEQH​ = 3100 kJQL​ = 1581 kJW = 1519 kJ

一台热机每个循环从 750 °C 的热源吸收 3100 kJ 热量,产生 1519 kJ 的功,其余热量排向 30 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 750 °CTL = 30 °CQH = 3100 kJW = 1519 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Q̇L = 7.534 kW
  2. 2. Q̇H = 1053 MW
  3. 3. Wmax = 1613 kJ
  4. 4. TL = 20.07 °C
  5. 5. Tm = 367.2 °C
  6. 6. Sgen = 2.185 kJ/K

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