中国石油大学(北京)工程热力学与传热学-试题02(5)

热力学传热学

Q U

A

UB mAcV(TA2 TA1) mBcV(TB2 TB1)

有：

mcV(TA2 TB2 2TA1)

1kg 0.72kJ/(kg.K) (814.6 357.5 2 293)K 422.0kJ

（3）求熵变：

SA mA(cpln

TA2TA1

Rgln

pA2pA1

)

0.290kJ/(kg.K)ln

0.4MPa0.2MPa

1kg (1.01kJ/(kg.K)ln 0.832kJ/K

814.6K293K

SB 0

整个汽缸绝热系的熵变：

S SA SB 0.832 0 0.832kJ/K

2 （15分）

解：（1）此过程为可逆过程。

对于可逆的定温压缩过程， U 0，消耗功量：W

2

1

Vdp nRTln

p1p2

100kPa1000kPa

7657kJ

1000mol 8.3141.4kJ/(mol K) 400K ln

因此，由闭口系统能量守恒得：Q W 7657kJ

将气体和热源看成孤立系统，孤立系统经历可逆过程，由孤立系统熵增原理得：

Siso Ssys Ssurr 0

其中： Ssurr

QsurrTsurr

7657kJ400K

19.144kJ/K

Ssys Ssurr 19.144kJ/K

（2）热源和气体之间进行有温差的传热过程，故该过程为不可逆过程。因为气体的初终状态保持不变，则气体的熵变仍为： Ssys 19.144kJ/K

QsurrTsurr

7657kJ300K

热源熵变： Ssurr

25.523kJ/K

于是整个孤立系统熵变为： Siso Ssys Ssurr 19.144 25.523 6.379kJ/K

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