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工程热力学高教第三版习题的答案第5章
第五章 热力学第二定律
第五章 热力学第二定律
5-1 利用向卡诺机作为热泵向房间供暖，设室外温度为-5℃，室内温度保持20 ℃，要求每
4
小时向室内供热2.5 ×10 kJ ，试问：①每小时从室外吸多少热量？②此循环的供暖系数多大？
③热泵由电机驱动，设电机效率为95%，求电机功率多大？④如果直接用电炉取暖，问每小时
耗电几度（kWh ）？
4
解： 已知 T (20 =+273)K 293K T (=−5 +273)K 268K qQ 2.5=×10 kJ/h
1 2
1
qQ 1 qQ 2
① 是逆向卡诺循环，
T T
1 2
T 268K 4 4
qQ 2 2 qQ1 ×2.5×10 kJ/h 2.287 =×10 kJ/h
T 293K
1
② 循环的供暖系数
T 293K
′ 1
ε 11.72
T −T 293K −268K
1 2
4 4
③每小时耗电能 qw qQ 1 =−qQ 2 (2.5 =−2.287)×10 kJ/h 0.213=×10 kJ/h 。电机效率
4
0.213×10 kJ/h
为95%，因而电机功率为：N 0.623kW
3600s/h ×0.95
④ 若直接用电炉取暖，则 4
2.5 ×10 kJ/h 的热能全部由电能供给，耗电力
4 2.5 ×104
P 2.5=×10 kJ/h kJ/s 6.94kW
3600
5-2 设有一由两个定温过程和两个定压过程组成的热力循环，如图 5-34 所示。工质加热
前的状态为T 300K，p 0.1MPa ，定压加热到T
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