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​ = 900 kJQL​ = 630 kJW

一台热机每个循环从高温热源吸收 900 kJ 热量,向低温热源放出 630 kJ。 求其热效率 η。

QH = 900 kJQL = 630 kJ
η = %
2.简单
炉膛冷却水EQ̇H​Q̇L​ = ?Ẇ = 300 MW

一座发电厂的净输出功率为 300 MW,热效率为 30%。 求向冷却水排放热量的速率 Q̇L。

Ẇ = 300 MWη = 30%
Q̇L = MW
3.中等
TH​ = 450 °CTL​ = ?EQH​ = 800 kJQL​ = 369 kJW

一台可逆(卡诺)热机每个循环从 450 °C 的热源吸收 800 kJ 热量,放出 369 kJ。求冷源的温度 TL,以 °C 表示。

TH = 450 °CQH = 800 kJQL = 369 kJ
TL = °C
4.中等
TH​ = 475 °CTL​ = 5 °CEQH​ = 1200 kJQL​W = ?

一台热机在 475 °C 的高温热源和 5 °C 的低温热源之间工作。 它吸收 1200 kJ 热量。求它最多能输出的功 Wmax。

TH = 475 °CTL = 5 °CQH = 1200 kJ
Wmax = kJ
5.困难
TH​ = 550 °CT0​ = 20 °CTL​ = -30 °CERWQ̇H​ = 170 kWQ̇L​ = ?

一台卡诺热机从 550 °C 的热源吸收 170 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 = 550 °CT0 = 20 °CTL = -30 °CQ̇H = 170 kW
Q̇L = kW
6.困难
TH​ = 700 °CTL​ = 15 °CEQH​ = 600 kJQL​ = 390 kJW = 210 kJ

一台热机每个循环从 700 °C 的热源吸收 600 kJ 热量,产生 210 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 = 700 °CTL = 15 °CQH = 600 kJW = 210 kJ
Sgen = kJ/K

答案

  1. 1. η = 30 %
  2. 2. Q̇L = 700 MW
  3. 3. TL = 60.4 °C
  4. 4. Wmax = 753.9 kJ
  5. 5. Q̇L = 532.3 kW
  6. 6. Sgen = 0.7369 kJ/K

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