化工熱力學(xué)ch3熱力學(xué)第一定律-資料下載頁(yè)
2025-10-09 12:04本頁(yè)面
【正文】 化； — 因熱流流進(jìn) ,流出限定容積而引起的熵變化； — 因體系的內(nèi)在原因引起的熵變化，與環(huán)境無(wú)關(guān)， 屬于內(nèi)因熵變。 引起熵產(chǎn)生的內(nèi)在原因?qū)嶋H上是由于體系內(nèi)部不可逆性而引起的熵變化。這可以用孤立體系的熵平衡方程來(lái)證實(shí)。 41 對(duì)孤立體系：因與環(huán)境沒(méi)有質(zhì)量交換，也沒(méi)有能量交換 0?iism? 039。39。39。 ?? ?TT TQ?0S ?? ? 入 0S ??出代入熵平衡方程中 產(chǎn)S?體系S?孤S?= = 由熱二律知 : 可逆過(guò)程 0S ?? 孤 0S ?? 產(chǎn)不可逆過(guò)程 0S ?? 孤 0S ?? 產(chǎn)42 結(jié)論： ? 熵產(chǎn)生可以用作判斷過(guò)程方向的準(zhǔn)則 0 時(shí) ， 體系內(nèi)部的過(guò)程不自發(fā) 。 產(chǎn)生S?0 時(shí)，體系內(nèi)部的過(guò)程不可逆或自發(fā)； =0 時(shí)，體系內(nèi)部的過(guò)程可逆或平衡； 43 3. 熵平衡方程的特殊形式 絕熱過(guò)程 0??TQ? ?? ? )( iism ?? 產(chǎn)生S 體系S?可逆過(guò)程 0?? 產(chǎn)生S )( iism?? ?? TQ? 體系S?= + 穩(wěn)流過(guò)程 0??體系S)( iism?? ??TQ?產(chǎn)生S?=0 + + 封閉體系 0)( ?? ? ii sm ?? TQ? 產(chǎn)生S? 體系S?= + 44 ? 一氣體服從理想氣體定律，它穩(wěn)定流過(guò)某一絕熱容器，其入口和出口連接兩根絕熱管，其中入口管的溫度和壓力為： 450K, 5*105Pa,出口管壓力和溫度為： 300K, 1*105Pa，求此系統(tǒng)的熵產(chǎn)生。 ? 氣體的 Cp為 p 0 . 0 2 6 l n 0 . 8 6 / /C T k J k g K??例 46 0 . 2 8 7 / /R k J k g K?氣體的 R 45 解：由穩(wěn)流體系的熵平衡方程： )( iism?? ??TQ?產(chǎn)生S?=0 + + 因管道絕熱， Q=0 2211ln0 .0 5 0 9 / .pT C PTPTS d t Rk J k g K? ? ???產(chǎn) 生46 47 42. ? 如 : 有一人聲稱(chēng)發(fā)明了一臺(tái)穩(wěn)流裝置，將1Kg溫度為 373K的飽和蒸汽通過(guò)此裝置時(shí)，能向溫度為 450K的高溫?zé)釒?kù)輸送 1860KJ的熱量，同時(shí)自身冷卻為 （ 1atm），273K的冷凝水。用于冷卻蒸汽的天然水的溫度為 273K。 問(wèn)此裝置是否可行 ? 48 高溫?zé)釒?kù) 450K q1=1860kJ 飽和蒸汽 穩(wěn)流裝置 h1=2680kJ/Kg 冷卻水 273K h2=0 水 1Kg 1atm ,273K q0 s2=0 1Kg ， 373k s1=49 0S ???? ?? 產(chǎn)生出入 SS0001121 ??????? 產(chǎn)生STqTqss? ? ? ? 02 3 7 38 2 04 5 01 8 6 001112 ???????????? TqTqssS產(chǎn)生解：過(guò)程示意如圖 查得各物質(zhì)的焓和熵一并標(biāo)記在圖中。以 1Kg飽和蒸汽為計(jì)算基準(zhǔn)： 能量衡算： h1 = h2 +q1 + q0 q0 =h1 h2 q1 =268001860=820KJ/Kg飽和蒸汽 熵衡算： 穩(wěn)流過(guò)程 過(guò)程不自發(fā)，亦即不可能
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