1 某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作 如圖 試判別循環(huán)是熱機(jī)循環(huán)還是制冷循環(huán) 可逆還是不可逆 解 不可能 設(shè)為制冷循環(huán) 符合克勞修斯積分不等式 所以是不可逆制冷循環(huán) 方法1 設(shè)為熱機(jī)循環(huán) 方法2 設(shè)為熱機(jī)循環(huán) 設(shè)為制冷循環(huán) 方法3 采用孤立系統(tǒng)熵增原理進(jìn)行求解 同學(xué)自己完成 2 兩個(gè)質(zhì)量相等 比熱容相同且為定值的物體 物體初溫為T(mén)A 物體初溫為T(mén)B 用它們作可逆熱機(jī)的有限熱源和有限冷源 熱機(jī)工作到兩物體溫度相等時(shí)為止 證明平衡時(shí)的溫度 求熱機(jī)作出的最大功量 如果兩物體直接接觸進(jìn)行熱交換至溫度相等時(shí) 求平衡溫度及兩物體總熵的變化量 解 取 物體及熱機(jī)為孤立系 則 因?yàn)?則 所以 物體為有限高溫?zé)嵩?過(guò)程中放出的熱量Q1 物體為有限低溫冷源 過(guò)程中吸收熱量Q2 其中 熱機(jī)為可逆熱機(jī)時(shí) 其作功量最大 得 平衡溫度由能量平衡方程式求得 即 兩物體組成的孤立系統(tǒng)的熵變化量為 3 剛性絕熱容器由隔板分為兩部分 各儲(chǔ)空氣1mol 如圖所示 左端溫度T1 500K P1 200kPa 右端溫度為P 1 300kPa T 1 800K 現(xiàn)將隔板抽去 求混合后的參數(shù)及混合引起的有效能損失I 設(shè)大氣環(huán)境溫度T0 300K 解 容器的體積 由閉口系能量方程得 因 則 混合后的壓力 混合過(guò)程的熵產(chǎn) 有效能損失