5-8 有人设计了一台热机,工质分别从温度为T1?800K,T2?500K的两个高温热源吸热Q1?1500KJ 和 Q2?500KJ,以T0?300K的环境为冷源,放热 Q3,问:(1)如要求热机作出的循环净功 Wnet?1000KJ ,该循环能否实现?(2)最大循环净功 Wnet为多少? 解:已知Q1?1500KJ,Q2?500KJ,Wnet?1000KJ放热
Q3??[(Q1?Q2)?Wnet]??[(1500?500)kJ?1000kJ]??1000kJ?
Q1Q2Q3?Q15005001000????????0.4583kJ/K?0TrT1T2T3800500300所以可以实现。
(2)最大循环净功只有在可逆循环时才能获得,即
?Q1Q2Q3?Q??0 ?0 ?T1T2T3TrQ2Q31500500Q3?T3(?)??300(?)??862.5kJ
T2T3300500
Wnet,max?Q1?Q2?Q3?1500?500?862.5?1137.5kJ5-9 试判别下列几种情况的熵变是(a)正、(b)负、(c)可正可负: (1)闭口系中理想气体经历一可逆过程,系统与外界交换功量20KJ,热量20KJ ;
(2)闭口系经历一不可逆过程,系统与外界交换功量20KJ,热量20KJ ;
(3)工质稳定流经开口系,经历一可逆过程,开口系做功20KJ,换
热-5KJ,工质流在进出口的熵变;
(4)工质稳定流经开口系,按不可逆绝热变化,系统对外做功10KJ,系统的熵变。
解:(1)闭口系能量守恒Q??U?W,故?U?Q?W,理想气
体?u?f(T),即?T?0,所以过程为定温可逆过程。 可逆过程 ?S???QrevQQ???0 熵变为正 TTTr?QTr(2)不可逆过程?S??热量为负,故熵变可正,可负,可为零
?QTr(3)稳定流动系可逆过程时进口、出口熵差?S??故熵差为负。
,换热为负,
(4)稳定流动绝热系,进行不可逆过程,虽进、出口熵差?S?0但系统(控制体积)的熵变为零。
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