工程熱力學(xué)例題(編輯修改稿)
2025-04-21 01:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取1260KJ的熱量，對(duì)外做功210KJ。求：熱機(jī)與其它兩個(gè)熱源交換的熱量大小及方向和各熱源熵變？解：設(shè)QQ2方向如圖所示，由熱機(jī)循環(huán)工作,可知：即又由熱力學(xué)第一定律可知：聯(lián)立方程得：由熵的定義可知各熱源的熵變?yōu)椋?. 某人聲稱可以在TH=385K、T=350、TL= 3個(gè)熱源（恒溫）之間設(shè)計(jì)一整套理想的熱力設(shè)備，如圖所示。該設(shè)備可將T熱源中100KJ熱量的50%傳給TH高溫?zé)嵩矗溆?0%放給TL低溫?zé)嵩?，試判斷該方案能否?shí)現(xiàn)？如能實(shí)現(xiàn)，計(jì)算傳給TH高溫?zé)嵩吹臉O限值？解：由三熱源及熱機(jī)，熱泵組成的孤立系統(tǒng)的總熵增：由于該裝置滿足能量守恒定律和孤立系統(tǒng)熵增原理，故可能實(shí)現(xiàn)。若熱機(jī)和熱泵可逆，則傳給TH熱源的熱量為Qmax，則有：故極限情況下，傳給TH熱源的熱量為66KJ。7. V=1m3的容器有N2，溫度為20 ℃ ，壓力表讀數(shù)1000mmHg，pb=1atm，求N2質(zhì)量。8. 壓縮空氣的質(zhì)量流量與體積流量某臺(tái)壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣，其表壓力為pe=，溫度t=156℃，這時(shí)壓縮空氣為每小時(shí)流出3200m3。設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b=765mmHg，求壓縮空氣的質(zhì)量流量qm(kg/h)，以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量qv0(m3/h)。解：壓縮機(jī)出口處空氣的溫度:T=156+273=429K 絕對(duì)壓力為：該狀態(tài)下體積流量qv =3200m3/h。將上述各值代入以流率形式表達(dá)的理想氣體狀態(tài)方程式。得出摩爾流量qn(mol/h)＝a+bT，其中a、b為常數(shù)．試導(dǎo)出其熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算式?179。的儲(chǔ)氣罐。內(nèi)裝氧氣，其初態(tài)壓力P1=、溫度t1=38℃。若對(duì)氧氣加熱，其溫度、壓力都升高。儲(chǔ)氣罐上裝有壓力控制閥，．閥門便自動(dòng)打開，放走部分氧氣。問當(dāng)罐中氧氣溫度為285℃時(shí)，對(duì)罐內(nèi)氧氣共加入了多少熱量?設(shè)氧氣的比熱容為定值。解：分析，題中隱含兩個(gè)過程，一是由P1=、溫度t1=38℃被定容加熱到P2=；二是由P2=，被定壓加熱到P3=、溫度t3=285℃，如下圖所示：由于PP2=，閥門不會(huì)打開，因而儲(chǔ)氣罐的氣體質(zhì)量不變，又儲(chǔ)氣罐的容積V不變，則比體積v=V/m為定值。當(dāng)PP2=，閥門開啟，氧氣隨著熱量的加入不斷跑出，以便維持罐中最大壓力P2=，因而此過程又是一個(gè)質(zhì)量不斷變化的定壓過程。
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