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問答題

某燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)為Brayton循環(huán)，即定壓加熱循環(huán)。壓氣機(jī)進(jìn)口參數(shù)為p₁=0.0MPa，T₁=300K；壓氣機(jī)増壓比為π=6；燃?xì)鈾C(jī)進(jìn)口燃?xì)鉁囟萒₁=1000K。取空氣的c_p=1004J/（kgk）。k=1.4。循環(huán)示意圖如圖所示。試求：

循環(huán)各點(diǎn)的溫度和壓力。

參考答案： 依題意可知，p₁=0.1×10⁶Pa，T₁=300K，...

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1.問答題 由絕熱材料包裹的導(dǎo)熱桿兩端分別不溫度為T₂、T₁的熱源相連，如圖所示。熱量通過導(dǎo)熱桿從熱源T₂流向T₁。假定兩熱源的熱容量足夠大，排出或吸收熱量不致改變其溫度。當(dāng)流進(jìn)導(dǎo)熱桿的熱流量等于流出導(dǎo)熱桿的熱流量時(shí)，桿子處在非平衡穩(wěn)定狀態(tài)。

以兩熱源和導(dǎo)熱桿為系統(tǒng)，系統(tǒng)的熵變、熵流和熵產(chǎn)是多少？為什么？

參考答案：如果以兩熱源和導(dǎo)熱桿為系統(tǒng)，因?yàn)橄到y(tǒng)是孤立系統(tǒng)，與外界沒有質(zhì)量、能量交換，則熵流S_f=0，所以

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2.問答題 由絕熱材料包裹的導(dǎo)熱桿兩端分別不溫度為T₂、T₁的熱源相連，如圖所示。熱量通過導(dǎo)熱桿從熱源T₂流向T₁。假定兩熱源的熱容量足夠大，排出或吸收熱量不致改變其溫度。當(dāng)流進(jìn)導(dǎo)熱桿的熱流量等于流出導(dǎo)熱桿的熱流量時(shí)，桿子處在非平衡穩(wěn)定狀態(tài)。

以導(dǎo)熱桿為系統(tǒng)，系統(tǒng)的熵變、熵流和熵產(chǎn)是多少？為什么？

參考答案：以導(dǎo)熱桿為系統(tǒng)的話，因?yàn)闂U子處于非平衡穩(wěn)定狀態(tài)，所以系統(tǒng)的熵變?yōu)榱?，也即熱量通過導(dǎo)熱桿從熱源T₂流...

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3.問答題 如圖所示，容器A中裝有一氧化碳0.2kg，壓力為0.07MPa，溫度為77℃；容器B中裝有一氧化碳8kg，壓力為0.12MPa，溫度為27℃。A和B之間用管道和閥門相連?，F(xiàn)打開閥門，CO氣體由B流向A。若要求壓力平衡時(shí)氣體的溫度為t₂℃。CO為理想氣體，氣體常數(shù)R_g.co=297J/（kg.K），定容比熱容c_v=0.745kJ/（kg·K）試求；平衡時(shí)的終壓力P₂；過程的吸熱量Q。

參考答案：容器A的體積：
容器B的體積：
取A+B中的氣體為系統(tǒng)，系統(tǒng)中的總質(zhì)量和總體積分別為：
所...

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4.問答題采用兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)將壓力為0.1MPa的空氣壓縮至2.5MPa，中間壓力為多少時(shí)耗功最??？

參考答案：

當(dāng)兩級(jí)的增壓比相等時(shí)，耗功量達(dá)到最小值。最小值為：

5.問答題三塊相同的金屬塊被加熱到溫度TA，第一塊迅速被冷卻到環(huán)境溫度T0，其熵變?yōu)棣₁；第二塊在環(huán)境中緩慢冷卻到T0，其熵變?yōu)棣₂第三塊先不溫度為TB（TA>TB>T0）的熱源接觸，達(dá)到平衡后再被冷卻到環(huán)境溫度T0，其熵變?yōu)棣₃試說明這三個(gè)過程ΔS₁、ΔS₂和ΔS₃的大小關(guān)系。

參考答案：

熵是狀態(tài)量，熵變不過程無關(guān)，ΔS_A、ΔS_B=ΔS_C。