10熱力學(xué)定律習(xí)題思考題-文庫吧資料
2025-08-10 08:03本頁面
【正文】 大功為多少？ 解：設(shè)熱源最后達(dá)到的共同溫度為T3，理想可逆機(jī)效率最高，此時(shí)DS=0，1018. 如圖所示，一圓柱形絕熱容器，其上方活塞由側(cè)壁突出物支持著，其下方容積共，被隔板分成體積相等的、兩部分。設(shè)過程曲線下的面積為，循環(huán)過程曲線所包圍的面積為. 求：該循環(huán)的效率。求：（1）第二個(gè)熱循環(huán)機(jī)的效率；（2）第二個(gè)循環(huán)高溫?zé)嵩吹臏囟?。解?1) 過程ab與bc為吸熱過程， 吸熱總和為 Q1=CV(Tb－Ta)+Cp(Tc－Tb) =800 J (2) 循環(huán)過程對(duì)外所作總功為圖中矩形面積 W = pb(Vc－Vb)－pd(Vd －Va) =100 J (3) Ta=paVa/R，Tc = pcVc/R， Tb = pbVb /R，Td = pdVd/R， TaTc = (paVa pcVc)/R2=(12104)/R2 TbTd = (pbVb pdVd)/R2=(12104)/R2，低溫?zé)嵩礈囟葹?7oC，其每次循環(huán)對(duì)外做的凈功為8000J。 循環(huán)效率為：η=A凈/Ｑ１=50/250=20%。過程QAa—b等壓250焦耳b—c絕熱75焦耳c—d等容d—a等溫125125焦耳0 循環(huán)效率20%解：根據(jù)熱力學(xué)定律：以及循環(huán)過程的特點(diǎn)：a—b等壓過程：已知 ，則：，b—c絕熱過程： ，所以 c—d等容過程：A=0，而且整個(gè)過程中內(nèi)能之和為零，所以J。假定熱機(jī)鍋爐的溫度為，天然蓄水池中水的溫度為，暖氣系統(tǒng)的溫度為，熱機(jī)從燃料燃燒時(shí)獲得熱量，計(jì)算暖氣系統(tǒng)所得熱量。熱機(jī)靠燃料燃燒時(shí)釋放的熱量工作并向暖氣系統(tǒng)中的水放熱，同時(shí)，熱機(jī)帶動(dòng)制冷機(jī)。解：分析A、B兩點(diǎn)的狀態(tài)函數(shù)，很容易發(fā)現(xiàn)A、B兩點(diǎn)的溫度相同，所以A、B兩點(diǎn)的內(nèi)能相同，那么，在該過程中，該氣體吸收的熱量就等于這一過程對(duì)外界所做的功，也就是ACDB曲線所圍成的面積。（2）等容升溫：等壓膨脹：1010. ，求其摩爾定容熱容。由于氣缸內(nèi)小突起物的阻礙，活塞起初停在距氣缸底部為處．今從底部極緩慢地加熱氣缸中的氣體，使活塞上升了的一段距離，如圖所示。解：(1)等體過程由熱力學(xué)第一定律得Q=ΔE吸熱 Ｑ=ΔE=νCV(T２T１)=ν(i/2)R(T２Ｔ１)Ｑ=ΔE=5(3/2)(300290)=623 J對(duì)外作功 A=0(2)等壓過程Ｑ=νCp（T２T１）=ν[(i+2)/2]R(T２－T１)吸熱 Ｑ=5(5/2)(300290)= JΔE=νCV(T２－T１)內(nèi)能增加 ΔE=5(
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