中国石油大学工程热力学第五章习题课11.ppt

1. 某循某循环在在700K的的热源及源及400K的冷源之的冷源之间工作，如工作，如图，，试判判别循循环是是热机循机循环还是制冷循是制冷循环，可逆，可逆还是不可逆是不可逆?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. 两个两个质量相等、比量相等、比热容相同且容相同且为定定值的物体，Ａ物体初温的物体，Ａ物体初温为TA，，Ｂ物体初温Ｂ物体初温为TB，，用它用它们作可逆作可逆热机的有限机的有限热源和有源和有限冷源，限冷源，热机工作到两物体温度相等机工作到两物体温度相等时为止１）（１）证明平衡明平衡时的温度的温度：：（２）求（２）求热机作出的最大功量；机作出的最大功量；（３）如果两物体直接接触（３）如果两物体直接接触进行行热交交换至温度相等至温度相等时，，求平衡温度及两物体求平衡温度及两物体总熵的的变化量解解：（：（１）取Ａ、Ｂ物体及热机为孤立系，则１）取Ａ、Ｂ物体及热机为孤立系，则因为：则：所以：（２）Ａ物体为有限（２）Ａ物体为有限高温高温热源，过程中放出的热量热源，过程中放出的热量Q1；；ＢＢ物体为有限物体为有限低温低温冷源，过程中吸收热量冷源，过程中吸收热量Q2；；其中其中：：  热机为可逆热机时，其作功量最大，得热机为可逆热机时，其作功量最大，得：：（３）平衡温度由能量平衡方程式求得，即（３）平衡温度由能量平衡方程式求得，即两物体组成两物体组成的孤立的孤立系统的熵变化量为系统的熵变化量为：：3.3.刚性性绝热容器由隔板分容器由隔板分为两部分，各两部分，各储空气空气1mol，如，如图所示所示，左端，左端温度温度T1=500K，，P1=200kPa；右端温度为；右端温度为P'1=300kPa,T'1=800K。

现将隔将隔板抽去，求混合后的参数及混合引起的有效能板抽去，求混合后的参数及混合引起的有效能损失失I设大气大气环境温度境温度T0=300K解解：：容器的体积容器的体积混合后的温度混合后的温度由闭口系能量方程得由闭口系能量方程得因因则则混合后的压力混合后的压力混合过程的熵产混合过程的熵产 有效能损失有效能损失。