热二习题2010VIP专享VIP免费

工程热力学工程热力学热二讲解热二讲解103-21、100Kg、温度为20℃的水与200Kg、温度为80℃的水在绝热容器中混合，求混合前后水的熵变。已知水的比热容c＝4.187kJ/(kg·K)103-3Ctttttcmttcmommmmm6080187.420020187.4100222111KkJTTcmTTcmSTdTcmTdTcmSSSmmTTTTmm/739.4lnln22211122112121103-422、空气在初参数为、空气在初参数为P1P1＝＝0.6MPa0.6MPa，，T1T1＝＝21℃21℃的状态下，稳定地流入静止的绝热容器。然后分的状态下，稳定地流入静止的绝热容器。然后分为两股离开容器，假设其中一半状态变为为两股离开容器，假设其中一半状态变为P2P2＝＝0.1MPa0.1MPa，，T2T2＝＝82℃82℃的热空气，另一半状的热空气，另一半状态变为态变为P3P3＝＝0.1MPa0.1MPa，，T3T3＝－＝－40℃40℃的冷空气。的冷空气。若空气为理想气体，若空气为理想气体，CpCp＝＝1.004kJ/(kg1.004kJ/(kg··K)K)，，RgRg＝＝0.287kJ/(kg0.287kJ/(kg··K)K)。试论证该稳定流动。试论证该稳定流动过程是否能够实现过程是否能够实现103-5是否满足热力学第一和第二定律？是否满足热力学第一和第二定律？根据稳定流动能量方程根据稳定流动能量方程sfWZmgcmHQ221容器内部无运动部件且绝热00＝，并且sWQ忽略动能和位能的变化0,0H12HH或者本题中空气在出口分为两股021211//21/2HHHH103-6根据稳定流动能量方程根据稳定流动能量方程本题中空气在出口分为两股02942333552222021211//2/21//21/21//21/2ppppcmTTTcmTTcmTTcmHHHH满足热力学第一定律103-7根据热力学第二定律根据热力学第二定律孤立系统的总熵变化必须大于等于零01.4926.01.0ln287294233ln100426.01.0ln287294355ln10042lnln2lnln2021211//21//21/21/21//21/2KJmmmppRTTcmppRTTcmSSSSSgpgpiso满足热力学第二定律103-83、某一座功率为P＝750MW的核动力站，反应堆的温度为586K，可以利用的河水温度为293K，求1）动力站的最大热效率是多少？排放到河水中的最小热流量是多少？2）如果动力站实际热效率为最大值的50％，排放到河水中的热流量是多少？3）如果河水的流量为165m3/s，河水的温升是多少？假设河水的比热容c＝4.187KJ/(Kg·K)。103-9%505862931max最大的热效率最小的热流量SKJMWWQQQWQW/000,750750%50min2211max实际热效率是最大值的50%MWQQWWrealrealrealreal2250%25%25%5022max103-10假设河水的比热容c＝4.187KJ/(Kg*K)密度为1000Kg/m3KKkgJskgWTQTmcskgmrealp26.3/4187/1065.1102250/1065.110001655625103-114、1Kg初态为T1＝500K，v1＝0.1m3/Kg的某种理想气体与温度恒定为500K的热源发生热交换，终态为T2＝500K，v2＝0.2m3/Kg，过程的吸热量为60KJ。已知该气体Rg＝208J/(Kg*K)。计算说明该过程是否能够发生？103-12把理想气体和热源组合，视为孤立系统0/2.241.02.0ln500500ln50010006021isogvisoisoSKJRcSSSS该过程可以实现，但其不可逆103-135、一个完全隔热的刚性容器，被一个不透气的隔膜分成两部分。一部分装有0.05m3、7×105Pa，90oC的氮气，另一部分装有0.075m3、14×105Pa，45oC的氧气。当这个隔膜被完全破坏后，计算这两种气体混合时的做功能力损失。假设两种气体都是理想气体，氮气和氧气的Cp值分别为1.04KJ/(Kg*K)和0.92KJ/(Kg*K)，环境温度T＝25oC。KkgKJRccKkgKJRcckgRTpVmkgRTpVmKkgKJRKkgKJROPOvNPNvOONNON/66.026.092.0/743.0297.004.1269.1452731026.0075.01014325.09027310297.005.0107/260.032314.8/297.028314.822,22,3522352222容器为刚性隔热，由热力学第一定律KCcmcmtcmtcmtttcmttcmUUoovoNvNoovoNNvNmomovoNmNvNON1.3281.55002,22,222,222,222,222,222混合后，N2和O2都占有0.075+0.05的体积103-16KJSSTSIKkJVVVRTTcmSKkJVVVRTTcmSONOONNOmixOvOONONNNmixNvNN2.77T/195.0lnln/064.0lnln220022222,2222222,2222＝引起的做功能力损失为混合过程中由于不可逆