【導讀】并對不可逆循環(huán)計算出其不可逆損失，大氣環(huán)。P2↓未必帶來整體裝置經濟性↑，這是一個經濟性限制。所以P2大約為左右，這是P2↓。還有個限制就是如果P2太低了，則會造成y2↑，導致汽輪機低。2．對閉口系任意微元過程,若系統的熵變等于零,則___C___。

　　

【正文】 k g /m o lVmV Cc M ?? ? ? ?? 77 8 .3 1 4 5 J/( m o l K ) 2 9 .1 0 1 J/( m o l K )22pmCR? ? ? ? ? ? 32 9 . 1 0 1 J / ( m o l K ) 1 0 0 5 J / ( k g K )2 8 . 9 1 0 k g / m o lpmpCc M ?? ? ? ?? ? ?? ?71 8J/( kg K ) 10 00 10 0 K 64 kJ/kg10 05 J/ ( kg K ) 10 00 10 0 K 90 kJ/kgVVppu c T qh c T q? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 12121 0 0k g 6 4 6 . 2k J / k g = 6 4 6 2 0 k J =1 0 0k g 9 0 4 . 5 k J / k g = 9 0 4 5 0 k J = VpU m u QH m h Q? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 2）按平均比熱直線關系式 ? ?? ?212144 8 10 100 100 0 1 kJ/ ( kg K ) 6 10 100 100 0 9 kJ/ ( kg K )tVttptcc??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2121 kJ/ ( kg K ) 900 C 729 .9 kJ/ kg 9 kJ/ ( kg K ) 900 C 988 .1 kJ/ kgtV t Vtp t pu c t qh c t q? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 12121 0 0k g 7 2 9 . 9k J / k g = 7 2 9 9 0 k J =1 0 0k g 9 8 8 . 1 k J / k g = 9 8 8 1 0 k J = VpU m u QH m h Q? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 3）按平均比熱表 21211 0 0 0 1 0 00 2 0 1 00211 0 0 0 1 0 01 0 0 0 1 0 0ttpp pptpt c t c t ccc tt? ? ? ? ? ????? 查表 211 0 0 0 1 0 0001 0 0 0 1 0 0 1 . 1 0 0 4k J / ( k g K )1 0 0 0 1 0 0pptptccc ? ? ?? ? ?? 2211 g 13 4 kJ/( kg K )ttV t p tc c R? ? ? ? 2121732 .1 kJ/ kg990 .4 kJ/ kgtV t Vtp t pu c t qh c t q? ? ? ? ?? ? ? ? ? 12121 0 0k g 7 3 2 . 1 k J / k g = 7 3 2 1 0 k J =1 0 0k g 9 9 0 . 4k J / k g = 9 9 0 4 0 k J = VpU m u QH m h Q? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 10 分）封閉氣缸中氣體初態(tài) p1=8MPa， t1=1300℃ ，經過可逆多變膨脹過程變化到終態(tài) p2=， t2=400℃ 。已知該氣體的氣體常數 Rg=(kgK)，比熱容為常數， cV= kJ/(kgK)。 （ 1）求多變過程的多變指數；（ 4 分） （ 2）求多變過程的膨脹功；（ 3 分） （ 3）試判斷氣體在該過程中各是放熱還是吸熱的？（ 3 分） 解：（ 1） 1 到 2 是可逆多變過程，對初，終態(tài)用理想氣體狀態(tài)方程式有 ? ?? ?g1 31 61g2 32 622 8 7 J /( k g K ) 1 3 0 0 2 7 3 K 0 . 0 5 6 4 3 m / k g8 1 0 P a2 8 7 J /( k g K ) 4 0 0 2 7 3 K 0 . 4 8 2 8 8 m / k g0 . 4 1 0 P aRTvpRTvp? ? ?? ? ??? ? ?? ? ?? 所以多變指數 66123321l n ( / ) l n ( 8 1 0 P a / 0 . 4 1 0 M P a ) 1 . 3 9 5l n ( / ) l n ( 0 . 4 8 2 8 8 m / k g / 0 . 0 5 6 4 3 m / k g )ppn vv ??? ? ? （ 2）多變過程的膨脹功 ? ? ? ?12 2 8 7 J /( k g K ) 1 5 7 3 6 7 3 K 6 5 3 . 9 2 k J /k g1 1 . 3 9 5 1gRw T Tn ?? ? ? ? ??? （ 3）多變過程的熱量 ? ?? ?210 .7 1 6 k J/( k g K ) 6 7 3 1 5 7 3 K 6 5 3 .9 2 k J/kg9 .5 2 k J/kg 0Vq u w c T T w? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 故該可逆多變膨 脹過程是吸熱過程 （ 15 分） ，由 25℃ ， 2m3 可逆絕熱膨脹到 1atm，然后在此狀態(tài)的溫度下定溫可逆壓縮回到 2m3。 （ 1）畫出各過程的 pv 圖及 Ts 圖；（ 5 分） （ 2）計算整個過程的 Q， W， ΔU， ΔH 及 ΔS。（ 10 分） 解： （ 1）畫出各過程的 pv 圖及 Ts 圖 （ 2）先求各狀態(tài)參數 ? ?11 3155 0 0 m o l 8 .3 1 4 J/( m o l K ) 2 7 3 2 5 K2m6 .1 9 3 9 3 1 0 Pa 6 .1 1 a tmn R TpV? ? ? ???? ? ? 1 1 . 6 7 121 11 M Pa2 9 8 K 1 4 4 . 2 6 K6 . 1 1 M PapTT p ? ?? ??? ??? ? ? ??? ?????? 1 121 26 . 1 1 M P a2 m 5 . 9 0 6 m1 M P apVV p ??? ??? ? ? ??? ?????? 33 2 3 11 4 4 . 2 6 K 2 mT T V V? ? ? ? 3 35 0 0 m o l 8 .3 1 4 J/( m o l K ) 1 4 4 .2 6 K 2 9 9 8 5 5 Pa2mp ? ? ??? 等溫過程 ：熱量 =膨脹功 =技術功 31 2 2 3 2 3 2 3233ln2m5 0 0 m o l 8 . 3 1 4 J /( m o l K ) 1 4 4 . 2 6 K l n5 . 9 0 6 m6 4 9 . 4 k JTVQ Q Q Q W n R TV? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 所以，放熱 ? ?? ?? ? ? ?1 2 2 3 1 2 2 33122ln5 0 0 m o l 3 4 . 1 8 6 8 J /( m o l K ) 2 9 8 1 4 4 . 2 6 K 6 4 9 . 4 k J3 1 6 . 1 2 k JTVmW W W U U WVn C T T n R TV? ? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 1 3 1 3 1 36 4 9 . 4 k J 3 1 6 . 6 2 k J 9 6 5 . 5 2 k JU Q W? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?1 3 3 139 6 5 . 5 2 k J 2 9 9 . 8 5 5 6 1 9 . 3 9 3 k P a 2 m1 6 0 4 . 6 k JpmH n C T T U p V?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 331311l n l n14 4. 26 K50 0 m ol 3 4. 18 68 J/ ( m ol K ) l n298K4. 56 kJ/KVmTVS n C RTV???? ? ?????? ? ? ? ??? （ 10 分）壓氣機空氣由 P1=100kPa， T1=400K，定溫壓縮到終 態(tài) P2=1000kPa，過程中實際消耗功比可逆定溫壓縮消耗軸功多 25%。設環(huán)境溫度為 T0=300K。 求：（ 1）壓氣機實際消耗軸功；（ 4 分） （ 2）壓縮 1kg氣體的總熵變。（ 6 分） 解：取壓氣機為控制體。 （１） 按可逆定溫壓縮消耗軸功： 實際消耗軸功： （２） 由開口系統能量方程，忽略動能、位能變化： 因為理想氣體定溫過程： h1=h2 故： 孤立系統熵增： 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流：