中国石油大学工程热力学第五章习题.ppt

1 某循环在700K的热源及400K的冷源之间工作 如图 试判别循环是热机循环还是制冷循环 可逆还是不可逆 解 不可能 设为制冷循环 符合克劳修斯积分不等式 所以是不可逆制冷循环 方法1 设为热机循环 方法2 设为热机循环 设为制冷循环 方法3 采用孤立系统熵增原理进行求解 同学自己完成 2 两个质量相等 比热容相同且为定值的物体 物体初温为TA 物体初温为TB 用它们作可逆热机的有限热源和有限冷源 热机工作到两物体温度相等时为止 证明平衡时的温度 求热机作出的最大功量 如果两物体直接接触进行热交换至温度相等时 求平衡温度及两物体总熵的变化量 解 取 物体及热机为孤立系 则 因为 则 所以 物体为有限高温热源 过程中放出的热量Q1 物体为有限低温冷源 过程中吸收热量Q2 其中 热机为可逆热机时 其作功量最大 得 平衡温度由能量平衡方程式求得 即 两物体组成的孤立系统的熵变化量为 3 刚性绝热容器由隔板分为两部分 各储空气1mol 如图所示 左端温度T1 500K P1 200kPa 右端温度为P 1 300kPa T 1 800K 现将隔板抽去 求混合后的参数及混合引起的有效能损失I 设大气环境温度T0 300K 解 容器的体积 混合后的温度 由闭口系能量方程得 因 则 混合后的压力 混合过程的熵产 有效能损失