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​ = 3500 kJQL​ = 1925 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 1925 kJ。 求其热效率 η。

QH = 3500 kJQL = 1925 kJ
η = %
2.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 6.09 kWẆ = 2.9 kW

一台冰箱以 6.09 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.9 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 6.09 kWẆ = 2.9 kW
COPR =
3.中等
TH​ = 400 °CTL​ = ?EQH​ = 3000 kJQL​ = 1440 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 3000 kJ 热量,放出 1440 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 400 °CQH = 3000 kJQL = 1440 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 600 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​η = 40%

一台热机从 600 °C 的热源吸热,向 25 °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 = 600 °CTL = 25 °Cη = 40%
ηII = %
5.困难
TH​ = 700 °CT0​ = 30 °CTL​ = 0 °CERWQ̇H​ = 30 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 700 °C 的热源吸收 30 kW 热量,并向 30 °C 的环境放热。它的全部功用于驱动一台卡诺制冷机,该制冷机从 0 °C 的冷冻室排出热量,也向 30 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 700 °CT0 = 30 °CTL = 0 °CQ̇H = 30 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 0 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 0 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 5 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 22 °CTL = 0 °CQ̇H = 5 kW
Ẇmin = kW

答案

  1. 1. η = 45 %
  2. 2. COPR = 2.1
  3. 3. TL = 49.96 °C
  4. 4. ηII = 60.74 %
  5. 5. Q̇L = 188.1 kW
  6. 6. Ẇmin = 0.3727 kW

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