不同的热机工作于T1=600K的高温热源及T2=300K的低温热源之间。求下列三种情况下 当热机从高温热源吸热Q1=300

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不同的热机工作于T1=600K的高温热源及T2=300K的低温热源之间。求下列三种情况下,当热机从高温热源吸热Q1=300kJ时,两热源的总熵变△=S。(1)可逆热机效率η=0.5;(2)不可逆热机效率η=0.45;(3)不可逆热机效率η=0.4。

热搜:压力容器按工作温度区分低温常温高温时分为

答案解析

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  • (1)对于可逆热机
       ηr=-W/Q1=(Q1+Q2)/Q1=(T1-T2)/T1=0.5,Q1=300KJ因为1+Q2/Q1=0.5,所以Q2=-0.5Q1=-150kJ。
       两热源的熵变之和即为隔离系统的总熵变,即
       △Siso=(Q1/T2)+(Q2/T2)=(-300000J/600K)+(150000J/300K)
       =0J·K-1$(2)不可逆热机的效率η=1+Q2/Q1=0.45,而Q1=300kJ,Q2=-0.55Q1=-165kJ。故
       △Ssio=(Q1/T1)+(Q2/T2)=(-300000J/600K)+(165000J/300K)
       =50J·K-1$(3)不可逆热机的效率η=1+Q2/Q1=0.40,而Q1=300kJ,Q2=-0.60Q1=-180kJ。故
       △Siso=(Q1/T1)+(Q2/T2)=(-300000J/600K)+(180000J/300K)
       =100J·K-1
       注  在η=(Q1+Q2)/Q1中的热是对工作介质而言。在两热源总熵变计算中的Q是对热源而言,故符号相反。