暖通-第五章(1)20xx-資料下載頁
2025-08-04 17:12本頁面
【正文】 碳，（ 2）第 2種氣體為氧氣，試分別計算混合前后的熵的變化量。取空氣、一氧化碳和氧的摩爾比熱均為 Cv,m=21J/(molK)，Cp,m=(molK)。 ? ?ANx解： （ 1）空氣與一氧化碳混合 空氣摩爾分數(shù) 一氧化碳 混合后溫度 混合前后的體積不變： V=V1+V2 ???x ???xKCxCxTCxTCxTmvmvmvmv 4 4 02,21,122,211,1 ????即 222111pRTxpRTxpRT ??所以，混合后壓力為 M P apTxpTxTp 222111???混合前后系統(tǒng)熵的變化量為 ? ? ? ?),(),(),(),( 222,2111,122,211,1 pTSxpTSxpxTSxpxTSxS mmmmm ?????混合后各組分的分壓力 整理上式，得 ? ?? ?)/( lnlnlnln ),(),( ),(),(2222211111222,22,2111,11,1Km olJppxRTTCxppxRTTCxpTSpxTSxpTSpxTSxSp , m ,p , m ,mmmmm???????????????????＝－＋－?s1 ?s2 空氣混合前后熵的變化 一氧化碳混合前后熵的變化 （ 2）空氣與氧混合 空氣與氧混合后雖仍是氧和氮的混合物，但成分發(fā)生了變化。此時不能把空氣當成一種單一的組元，它的參數(shù)應(yīng)按混合物表達。 因根據(jù)題意，摩爾比熱和其它參數(shù)均相同。所以混合后溫度和壓力與第一問計算相同。 即 T=400K, p= 混合后系統(tǒng)的成分發(fā)生了變化。 混合前 ? ?ANx混合后 22 ?????? xxxx Aoo5 2 1 ???? ANN xxx混合前總熵 ? ?),( ),(),(39。22,211,11,12222222pTSxpxTSxpxTSxxSomAoomAoANNmANm???加入的氧氣 混合后總熵 ),( ),(),( ),(),(222222222222222,1,1,pxTSxpxTSxxpxTSxxpxTSxpxTSxSoomooomAoNNmANoomoNNmNm?????混合前后熵的變化 ? ?? ?? ??????????????????????????????????????22,111,111,122,11,111,1222222222222222222222222lnln lnln lnln ),(),( ),(),( ),(),( 39。ppxRTTCxpxpxRTTCxxpxpxRTTCxxpTSpxTSxpxTSpxTSxxpxTSpxTSxxSSSoompAooompAoANNNmpANomoomooAomoomAoANNmNNmANmmm混合后總熵－混合前總熵 上式可改寫為 ?????????????????????????????????????2211222,2111,122222lnln lnln lnlnxxxxxxxxRppxRTTCxppxRTTCxSoAooAoompAmpm式中 2222 ,, ompAoNmpANAmp CxCxC ??是空氣的摩爾比熱。 各組分前后熵變化之和 21 SS ???多出的部分 比較問題（ 1）和（ 2），可以看出，上式方括號中的部分和問題（ 1）結(jié)果一致。上式最后一項，則是由于與氧混合的空氣中本身一部分就含有氧所引起的。 代入數(shù)據(jù)，得 )/( Kmo lJS m ???計算混合過程的熵變時，應(yīng)特別注意兩種（或兩種以上）含有相同組元的混合物。 涉及理想氣體混合物組成的氣體的壓力時，必須運用分壓力的概念。 ? 習題： 5－ 2， 3， 5， 13， 15， 16， 2
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