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
厨房冷空间RQ̇H​ = ?Q̇L​ = 3.6 kWẆ = 0.9 kW

一台冰箱以 3.6 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 0.9 kW 的功率。 求它向厨房排放热量的速率 Q̇H。

Q̇L = 3.6 kWẆ = 0.9 kW
Q̇H = kW
2.简单
高温热源低温热源EQH​ = 4000 kJQL​ = 3000 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 4000 kJ 热量,向低温热源放出 3000 kJ。 求其热效率 η。

QH = 4000 kJQL = 3000 kJ
η = %
3.中等
TH​ = 500 °CTL​ = 10 °CEQH​QL​η = 25%

一台热机从 500 °C 的热源吸热,向 10 °C 的环境放热。其实际热效率为 25%。求其第二定律效率 ηII,即实际效率与卡诺效率之比。

TH = 500 °CTL = 10 °Cη = 25%
ηII = %
4.中等
TH​ = 450 °CTL​ = 20 °CEQH​QL​W

一台热机在 450 °C 的高温热源和 20 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 450 °CTL = 20 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 22 °CTL​ = 7 °CHPQ̇H​ = 12 kWQ̇L​Ẇ = ?

一台热泵在室外 7 °C 时将房屋保持在 22 °C,向房屋提供 12 kW 热量。 求最小输入功率 Ẇmin。

TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 12 kW
Ẇmin = kW
6.困难
TH​ = 500 °CTL​ = 20 °CEQH​ = 4700 kJQL​ = 2350 kJW = 2350 kJ

一台热机每个循环从 500 °C 的热源吸收 4700 kJ 热量,产生 2350 kJ 的功,其余热量排向 20 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 500 °CTL = 20 °CQH = 4700 kJW = 2350 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. Q̇H = 4.5 kW
  2. 2. η = 25 %
  3. 3. ηII = 39.45 %
  4. 4. ηmax = 59.46 %
  5. 5. Ẇmin = 0.6099 kW
  6. 6. Sgen = 1.937 kJ/K

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