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​ = 1800 kJQL​ = 1260 kJW = ?

一台热机每个循环从高温热源吸收 1800 kJ 热量,向低温热源放出 1260 kJ。 求每个循环输出的净功 W。

QH = 1800 kJQL = 1260 kJ
W = kJ
2.简单
房屋室外空气HPQ̇H​ = 6.5 kWQ̇L​ = ?Ẇ

一台性能系数为 4.5 的热泵向房屋提供 6.5 kW 的热量。 求它从室外空气中吸取热量的速率 Q̇L。

COPHP = 4.5Q̇H = 6.5 kW
Q̇L = kW
3.中等
TH​ = 325 °CTL​ = 25 °CEQH​QL​W

一台热机在 325 °C 的高温热源和 25 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 325 °CTL = 25 °C
ηmax = %
4.中等
TH​ = 225 °CTL​ = 30 °CEQH​QL​W

一台热机在 225 °C 的高温热源和 30 °C 的低温热源之间工作。 求可能的最高热效率 ηmax。

TH = 225 °CTL = 30 °C
ηmax = %
5.困难
TH​ = 400 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 2800 kJQL​ = 1512 kJW = 1288 kJ

一台热机每个循环从 400 °C 的热源吸收 2800 kJ 热量,产生 1288 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 = 1288 kJ
Sgen = kJ/K
6.困难
TH​ = 21 °CTL​ = 2 °CHPQ̇H​ = 5 kWQ̇L​Ẇ

一台热泵在室外 2 °C 时将房屋保持在 21 °C,向房屋提供 5 kW 热量。 求可能的最高性能系数 COPmax。

TH = 21 °CTL = 2 °CQ̇H = 5 kW
COPmax =

答案

  1. 1. W = 540 kJ
  2. 2. Q̇L = 5.056 kW
  3. 3. ηmax = 50.15 %
  4. 4. ηmax = 39.14 %
  5. 5. Sgen = 1.088 kJ/K
  6. 6. COPmax = 15.48

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。