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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
厨房冷空间RQ̇H​Q̇L​ = 8.28 kWẆ = 2.3 kW

一台冰箱以 8.28 kW 的速率从冷空间排出热量,其压缩机消耗 2.3 kW 的功率。 求其性能系数 COPR。

Q̇L = 8.28 kWẆ = 2.3 kW
COPR =
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​ = 750 °CTL​ = 35 °CEQH​QL​W

一台热机在 750 °C 的高温热源和 35 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 750 °CTL = 35 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 35 °CTL​ = -18 °CRQ̇H​ = ?Q̇L​ = 4 kWẆ

一台可逆制冷机通过排出 4 kW 的热量使冷库保持在 -18 °C,并向 35 °C 的环境放热。求它放热的速率 Q̇H。

TL = -18 °CTH = 35 °CQ̇L = 4 kW
Q̇H = kW
5.困难
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2800 kJQL​ = 1848 kJW = 952 kJ

一台热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 2800 kJ 热量,产生 952 kJ 的功,其余热量排向 15 °C 的冷源。求每个循环产生的总熵 Sgen。

TH = 400 °CTL = 15 °CQH = 2800 kJW = 952 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 750 °CT0​ = 20 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 200 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 750 °C 的热源吸收 200 kW 热量,并向 20 °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 -30 °C 的冷冻室排出热量,也向 20 °C 的环境放热。求从冷冻室排出热量的速率 Q̇L。

TH = 750 °CT0 = 20 °CTL = -30 °CQ̇H = 200 kW
Q̇L = kW

答案

  1. 1. COPR = 3.6
  2. 2. η = 40 %
  3. 3. ηmax = 69.88 %
  4. 4. Q̇H = 4.831 kW
  5. 5. Sgen = 2.254 kJ/K
  6. 6. Q̇L = 693.9 kW

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