哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
工程热力学习题课(2)
三、小结
1.热力循环方向性的判断： Q
克劳修斯积分式
T
0
r
孤立系统熵增原理（既适应循环也适应过程 方向的判断）
dSiso 0
卡诺定理
t c
2.对于求极值问题一般考虑可逆情况
3.应用孤立系统熵增原理计算每一对象的熵
变时，要以该对象为主题来确定其熵变的正 负
谢谢大家！
Q1 W 264 .34kJ
气体定温过程熵变为：
T p p c p ln 2 R g ln 2 mR g ln 2 S m T1 p1 p1 10 6 1 287 ln 5 660 .8 J / K 10
热源熵变为：
1由热效率计算式可得热机e输出循环净功所以wnet40kj由热泵供暖系数计算公式可得供热量qnetnet1000290revnet7171290360360netrev3647114但这并不违反热力学第二定律以1为例包括温度为tnet100kj40kj60kjnet140kj40kj100kj就是说虽然经过每一循吸入热量60kj放出热量100kj净传出热量40kj给温度为t放出了100kj的热量所以40kj热量自低温传给高温热源是花了代价的这个代价就是100kj热量自高温传给了低温热源所以不违反热力学第二定律
因为为可逆过程，所以△Siso=0,即：
S iso S A S B dS 0
mc p ln
Tf T1
mc p ln
Tf T2
0
ln
T f2 T1T2
0
T f T1T2
可逆过程循环净功最大，为：
Wmax Q1 Q2 mc p T1 T f mc p T f T2 mc p T1 T2 2T f
工程热力学 模拟试题与答案汇编
工程热力学1一、选择题1、孤立系统是指（）的热力系统。
A）具有活动边界；B）与外界没有功量交换；C）与外界没热量交换；D）与外界没有物质交换和能量交换2、在p—v图上，过程曲线与横坐标所围成的面积代表（）。
A）功的大小；B）热量大小；C）循环净功；D）循环净热量3、（）的焓和热力学能是温度的单值函数。
A）水蒸汽；B）所有气体；C）理想气体；D）湿空气4、公式q＝Δu＋w适用于闭口系中的（）。
A）理想气体的可逆过程；B）实际气体的任意过程；C）任何工质的任意过程；D）任何工质的可逆过程5、在两恒温热源之间工作的可逆热机，热效率高低取决于（）。
A）热力循环包围的面积大小；B）高温热源温度；C）低温热源温度； D）高温热源及低温热源温度6、工质完成一个不可逆循环后，其熵变化（）。
A）增加；B）减少；C）为零；D）可能增加、减少或为零7、在相同的温度变化区间内，理想气体经历一个定容过程时，其热力学能变化量比经历一个定压过程时（）。
A）大；B）大小相等；C）小；D）大或小不确定8、能够引起开口系统熵变化的机理不包括（）。
A）作功；B）传热；C）质量交换；D）不可逆性9、当含湿量不变时，温度升高相对湿度会（）A）增大；B）减小；C）不变；D）无法判断10、闭口系统经历不可逆绝热过程后，系统的熵会( ).A）减小B）不变C）增大D）可能增加，也可能减小二、填空题1、露点温度是湿空气在一定条件下冷却开始结出露珠时候的温度。
2、在稳定流动的开口系统中，技术功的计算式是_____________________________________。
3、提高郎肯循环热效率的措施有________________、_________________和________________。
4、压缩蒸汽制冷理想循环是由等熵压缩，，和定压吸热四个过程依次组成。
5、提高定容加热理想循环热效率的措施是______________________________。
工程热力学习题集 (沈维道 著) 高等教育出版社 课后答案 工程热力学习题集
第1章 基本概念1．1 本章基本要求深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念，掌握温度、压力、比容的物理意义，掌握状态参数的特点。
1．2 本章难点1．热力系统概念，它与环境的相互作用，三种分类方法及其特点，以及它们之间的相互关系。
2．引入准静态过程和可逆过程的必要性，以及它们在实际应用时的条件。
3．系统的选择取决于研究目的与任务，随边界而定，具有随意性。
选取不当将不便于分析。
选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。
4．稳定状态与平衡状态的区分：稳定状态时状态参数虽然不随时间改变，但是靠外界影响来的。
平衡状态是系统不受外界影响时，参数不随时间变化的状态。
二者既有所区别，又有联系。
平衡必稳定,稳定未必平衡。
5．注意状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。
1．3 例题例1：绝热刚性容器内的气体通过阀门向气缸充气。
开始时气缸内没有气体,如图1.1所示。
气缸充气后,气体推动气缸内的活塞向上移动,如图1.2所示。
设管道阀门以及气缸均可认为是绝热的。
若分别选取开口系统与闭口系统,试说明它们的边界应该如何划定?这些系统与外界交换的功量与热量又如何?解：(1)若以容器内原有的气体作为分析对象，属于闭口系统。
容器放气前，边界如图1.1中的虚线所示。
放气后边界如图1.2中的虚线所示。
气体对活塞作的功W 是闭口系统与外界交换的功量。
气体通过活塞与外界交换的热量Q 是此闭口系统的传热量。
图1.1 图1.2 图1.3 图1.4（2）若以容器放气后残留在容器内的气体作为分析对象，同样也是闭口系统。
这时放气前的边界如图1.3中的虚线所示。
放气后的边界如图1.4的虚线表示。
残留气体对离开容器的那部分放逸气体所作的功，是本闭口系统与外界交换的功，残留气体与放逸气体之间交换的热量是本系统的传热量。
（3） 类似地若以放逸气体为分析对象，同样也是闭口系统。
工程热力学(习题集)讲解
之前课件需要讲解的题：P3、P4（1-11）；P6（6）。
一．填空题1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。
2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。
5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。
6．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 等于零 为可逆循环，小于零 为不可逆循环。
7．熵流是由 与外界热交换 引起的。
8．多原子理想气体的定值比热容V c =（g 72R ） ，双原子理想气体的定值比热容p c =（ 72g R ） 。
9．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。
10．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。
11．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
12．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 173a KP 。
13．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
14．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。
15．熵产是由 不可逆因素 引起的。
16．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。
17．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。
18．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。
19．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。
20．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。
21．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。
22．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。
工程热力学习题答案2015-2016
习题图 3-9
（4） 电 热 丝 加 入 系 统 的 热量；
（5） 左边空气经历的多变过程的指数；
（6） 在同一 p-v 图和 T-s 图表示左右气体经历的过程。
注意：研究对象不是 1kg，故功、热量应求出总量。
解答：
(1)363.3K (2)-54.78J
(3) 828.44K (4) 499.78J (5) -2.106
6、一台可逆卡诺热机，高温热源温度为 600℃，试求下列情况下热机的效率： （1） 我国大部分地区，热机以温度为 20℃的空气为低温热源工作； （2） 中东地区，热机工作以 40℃的的空气为低温热源工作； （3） 北欧地区，热机以 4℃的深层海水为低温热源；
解答：
(1) 0.6644, (2)0.6415, (3)0.6827
循环参数初压mpa14550终压kpa二抽压力mpa016各点参数焓kjkgkjkgk温度3460996564855000142001006564832880005076897902913777047633288000529123465648253582450036564811330016908622447021238475341454911330016功量分析朗肯循环一抽012004锅炉kjkg分段法255237kjkg332322分流法255237255237汽机kjkg分段法124406kjkg145999分流法124406少功法124406凝汽器kjkg130831186324水泵kjkg000kjkg000kjkg124406kjkg145999kjkg124406kjkg145999效率dkgkwh289dkgkwh247第九章混合气体与湿空气3测得湿空气的压力为01mpa温度为30露点温度为20试计算空气中水蒸汽的分压力相对湿度含湿量和焓
工程热力学考试题集锦1(分析,含答案)
工程热力学考试题集锦1一.是非题（正确的填“√”，错误的填“×”）1、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下宏观热力性质不随时间而变化的状态。
（ ）2、热量是储存于系统中的能量，温度越高，热量越多。
（）注：热量是过程量，与初末状态及过程有关W U Q +∆=，其中U ∆与初末状态有关，W 与过程有关。
3、稳定流动能量方程不适应于有摩擦的情况。
（）注：稳定流动方程适用于一切稳定流动过程。
4、由于热量Q 和功W 均是过程量，所以Q-W 之差值也是过程量。
（）5、凡是符合热力学第一定律的过程就一定能实现。
（ ）。
6、由于绝热压缩过程不向外界散热，在相同的进口条件和压力比条件下，绝热压缩过程消耗的功最小。
（ ）7、循环的热效率越高循环的净功越大，因此，循环的净功越大热效率也越大。
（）注:净功和效率没有必然联系8、系统吸热其熵一定增加，系统放热其熵不一定减少。
（）注：对于不同系统来说是不同的 9、对于即可以制冷又可以供热的同一套装置来说，其制冷系数越大，则其供热系数也越大。
（）注：对于制冷W q c =ε，对于供热1'+=+=εεW q W c10、在渐扩喷管中，截面积增大，则气流速度只能减小。
（）二、选择题1、pv=RT 描写了（ C ）的变化规律。
A 系统的初终状态B 理想气体的任意热力状态C 理想气体热力平衡状态D 任何气体任意热力状态2系统在可逆过程中与外界交换的热量，其大小决定于（ C ）。
A 系统的初终状态B 系统所经历的路程C 系统的初终态及所经历的路程D 系统熵的变化3 i f f W z z g c c h q +-+-+∆=)()(5.0122122适用于( D )。
A 开口系统的一切热力过程 B 稳定流动的可逆过程C 理想气体的稳定流动过程D 稳定流动的可逆与不可逆过程4、在稳定流动过程中，系统与外界交换的轴功i W 等于（ D ）。
A 膨胀功加流动功B 技术功C ⎰-VdpD )()(5.0122122z z g c c W f f t ----5、多变过程中工质的比热为负值，说明多变指数n 的范围是（ B ）。
工程热力学第7章 习题提示和答案
63
第七章 气体和蒸汽的流动
7-14 压力p1 =2MPa，温度t1 =500℃的蒸汽，经拉伐尔喷管流入压力为pb =0.1MPa的大空间 中，若喷管出口截面积A2=200mm2，试求：临界速度、出口速度、喷管质量流量及喉部截面积。
提 示 和 答 案 ： 同 上 题 。 ccr = 621.3m/s 、 cf 2 = 1237.7m/s 、 qm = 0.1383kg/s 、
Acr = 0.545×10−4 m2 。
7-15 压力p1 = 0.3MPa，温度t1 = 24℃的空气，经喷管射入压力为0.157MPa的空间中，应
用何种喷管？若空气质量流量为 qm = 4kg/s，则喷管最小截面积应为多少？
提示和答案：蒸气（如水蒸气、氨蒸气等）在喷管内流动膨胀其参数变化只能采用据第 一定律、第二定律直接导出的公式，不能采用经简化仅理想气体适用的公式。同时还要注意
判定蒸气的状态。本题查氨热力性质表，得 h1 和 v2 ，据能量方程，求得 h2 ，发现 h ' < h2 < h" ， 判定出口截面上氨为湿饱和蒸气，计算 x2 和 v2 后，求得 A2 = 8.58×10−6 m2 。
第七章 气体和蒸汽的流动
第七章 气体和蒸汽的流动
习题
7-1 空气以 cf = 180m/s 的流速在风洞中流动，用水银温度计测量空气的温度，温度计
上的读数是 70℃，假定气流通在温度计周围得到完全滞止，求空气的实际温度（即所谓热力 学温度）。
提示和答案： T* = T1 + cf2 /(2cp ) ，注意比热容的单位。 t1 = 53.88 o C
工程热力学课后作业答案（第八章）第五版
8-1 温度=t 20℃，压力=p 0.1MPa ，相对湿度=j 70％的湿空气2.5m 3。
求该湿空气的含湿量、水蒸气分压力、露点、水蒸气密度、干空气质量、湿空气气体常数。
如该湿空气在压力不变的情况下，被冷却为10℃的饱和空气，求析出的水量。
解：（1）水蒸气分压力：根据=t 20℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为0023368.0=s p MPa =´==0023368.07.0s v p p j 0.00163576 MPa 含湿量：s s v vp B p p B p d j j -=-=622622＝10.34)(/a kg g 露点：查水蒸气表，当=vp 0.00163576 MPa 时，饱和温度即露点=t 14.35℃0381=v kg m /3水蒸气密度：01234.01==vr 3/m kg 干空气质量：=´´-==2932875.2)76.163510(5TR V p m a a a 2.92㎏求湿空气质量=+=)001.01(d m m a 2.95㎏湿空气气体常数：=-=510378.01287vp R 288.8)/(K kg J ·查在=t 10℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为=s p 1.228 kPa sv p p =含湿量：vv p B p d -=6222＝7.73)(/a kg g 析出水量：)2(d d m m aw -=＝7.62g 8-2 温度=t 25℃，压力=p 0.1MPa ，相对湿度=j 50％的湿空气10000kg 。
求该湿空气的露点、绝对湿度、含湿量、湿空气密度、干空气密度、湿空气容积。
解：水蒸气分压力：根据=t 25℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为=sp 3.169kPa ==svp p j 0.5×3.169=1.58kPa 露点：查水蒸气表，当=v p 1.58kPa 时，饱和温度即露点时，饱和温度即露点=t13.8℃ =t 25℃,''s v ＝43.36kg m /3绝对湿度：''/s s v v j jr r ==＝0.01153/m kg 含湿量：ss v v p B p p B p d j j -=-=622622＝9.985)(/a kg g 湿空气密度：)985.9001606.01(10298287)001606.01(5´+´=+=d p T R v a ＝0.867kg m /3=+=v d001.01r 1.163/m kg 干空气密度：===v v a a 11r 1.153/m kg 湿空气容积：=+==v dm v m V a 001.018600 m 38-3查表题查表题 8－4 压力B 为101325Pa 的湿空气，在温度t 1＝5℃，相对湿度j 1＝60％的状态下进入加热器，在t 2＝20℃离开加热器。
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第二章 热力学第一定律思 考 题1. 热量和热力学能有什么区别有什么联系答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。
热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。
简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量的储存量。
二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。
2. 如果将能量方程写为d d q u p v δ=+或d d q h v p δ=-那么它们的适用范围如何答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。
因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。
3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数答：尽管能量方程 q du pdv δ=+与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。
是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。
对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+⎰⎰⎰蜒? 因为0du =⎰Ñ，()0d pv =⎰Ñ所以0dh =⎰Ñ，因此焓是状态参数。
而对于能量方程来说，其循环积分：q du pdv δ=+⎰⎰⎰蜒?虽然： 0du =⎰Ñ 但是： 0pdv ≠⎰Ñ 所以： 0q δ≠⎰Ñ 因此热量q 不是状态参数。
4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。
将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程答：这是一个有摩擦的自由膨胀过程，相应的第一定律表达式为q du dw δ=+。
又因为容器为绝热、刚性，所以0q δ=，0w δ=，因而0du =，即21u u =，所以气体的热力学能在在膨胀前后没有变化。
如果用 q du pdv δ=+ 来分析这一过程，因为0q δ=，必有du pdv =-，又因为是膨胀过程0dv >，所以0du <，即21u u <这与前面的分析得出的21u u =矛盾，得出这一错误结论的原因是自由膨胀是自由膨胀是一个非平衡过程，不能采用qdu pdvδ=+这个式子来进行分析，否则将要得到错误的结论。
5. 说明下列论断是否正确：(1) 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； (2) 气体膨胀时一定对外作功； (3) 气体压缩时一定消耗外功。
答：(1)不正确：由q du pdv δ=+可知，当气体吸热全部变成对外作出的膨胀功时，热力学能就不增加，即当q pdv δ=时，0du =；又当气体吸热全部用来增加其热力学能时，即当q du δ=时，气体也不膨胀，因为此时，0pdv =，而0P >，所以0dv =。
(2)不正确：上题4就是气体膨胀而不对外做功的实例。
(3)正确：无摩擦时 w pdv δ=，0P >，压缩时0dv <，故0w δ<消耗外功；有摩擦时，w pdv δ<，0P >，压缩时0dv <，故0w δ=消耗更多的外功。
所以无论有无摩擦，也不论是否吸热或放热，气体压缩时一定消耗外功的。
图 2-13习 题2-1 冬季，工厂某车间要使室内维持一适宜温度。
在这一温度下，透过墙壁和玻璃窗等处，室内向室外每小时传出 ⨯ kcal 的热量。
车间各工作机器消耗的动力为 500PS （认为机器工作时将全部动力转变为热能）。
另外，室内经常点着 50盏 100 W 的电灯。
要使这个车间的温度维持不变，问每小时需供给多少kJ 的热量（单位换算关系可查阅附表10和附表11）[解] ： 为了维持车间里温度不变，必须满足能量平衡即Q Q ••=∑∑出进所以有 Q Q Q Q ••••=++∑散动电灯加入因而66(0.710500632.415500.1859.854) 4.18681.588910/Q Q Q Q kJ h••••=--∑=⨯-⨯-⨯⨯⨯=⨯加入散动电灯*此题目的练习能量平衡概念及有关能量单位的换算。
2-2 某机器运转时，由于润滑不良产生摩擦热，使质量为 150 kg 的钢制机体在 30 min 内温度升高 50 ℃。
试计算摩擦引起的功率损失(已知每千克钢每升高 1 ℃需热量 kJ)。
[解] ： 摩擦引起的功率损失就等于摩擦热，故有0.46115050/(3060)1.9208/ 1.9208P Q C m t kJ s kW••==∆=⨯⨯⨯==g g 钢摩擦*此题目的练习能量平衡2-3 气体在某一过程中吸入热量 12 kJ ，同时热力学能增加 20 kJ 。
问此过程是膨胀过程还是压缩过程对外所作的功是多少（不考虑摩擦）PS 为公制马力的符号，1 PS = 75 kgfm/s 。
[解] ： 由闭口系能量方程： Q U W =∆+ 又不考虑摩擦，故有 21Q U Pdv =∆+⎰所以 2112208Pdv Q U kW =-∆=-=-⎰ 因为 0P > 所以 0dV <因此，这一过程是压缩过程，外界需消耗功8 kW 。
2-4 有一闭口系，从状态1经过a 变化到状态2（图2-14）；又从状态2经过b 回到状态1；再从状态1经过c 变化到状态2。
在这三个过程中，热量和功的某些值已知（如下表中所列数值），某些值未知（表中空白）。
试确定这些未知值。
[解] ： 关键在于确定过程 1－2的热力学能变化，再根据热力学能变化的绝对值不随过程而变，对三个过程而言是相同的，所不同的只是符号有正、负之差，进而则逐过程所缺值可求。
根据闭口系能量方程的积分形式：Q U W =∆+2—b —1： 7(4)3U Q W kJ ∆=-=---=-1—a —2： 1037W QU kJ =-∆=-=1—c —2： 3811Q U W kJ =∆+=+=将所得各值填入上表空中即可※ 此题可以看出几点： 图 2－141、 不同热力过程，闭口系的热量 Q 和功 W 是不同的，说明热量与功是与过程有关的物理量。
2、 热力学能是不随过程变化的，只与热力状态有关。
以下内容请下载后欣赏换成小四字体后图与题目即可对应好y6()00.002(40.2)107.6 H U PV kJ∆=∆+∆=+-⨯=⨯0q =2/20C ∆=0zg ∆=1234422448994/sh W h h h kJ kg =-∆=-=-=39944010/360011044.44sh P W m kW •=•=⨯⨯=5351012.5/4010Q q kJ kg m••⨯===⨯散22sh C q h zg W ∆-=∆++∆+221221121()()2sh W h h q C C z z g =------223334422448(12070)/(210) 1.69.81/1012.5976.76/sh W kJ kg =---⨯+⨯-=3976.764010/360010852.95sh P W m kW •=•=⨯⨯=12.5/kJ kg 12.5/994 1.26%=2231(12070) 4.75/210kJ kg -=⨯ 4.75/9940.48%= 31.69.81/100.0156/kJ kg ⨯=0.0156/9940.002%= 17.2656/kJ kg⨯333.41100.75104400087612.415 4.186811253000230358.18894941.82/shQ Q P kJ h••--=-=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=-=散汽油in E E =∑∑outW sh =?P=?1mh&&散T W sh =?P=?图2-15第三章 热力学第二定律例 题例3-1 先用电热器使 20 kg 、温度t 0=20 ℃的凉水加热到t 1=80 ℃，然后再与40 kg 、温度为 20 ℃的凉水混合。
求混合后的水温以及电加热和混合这两个过程各自造成的熵产。
水的比定压热容为 kJ/（kg·K ）；水的膨胀性可忽略。
[编题意图] 实际过程中熵产的计算是本章的重点和难点之一，本题的目的在于检测和练习电热器加热造成的熵产和不等温水混合过程中的熵产的分析计算。
[解题思路] 电加热水过程引起熵产是由于电功转变为热产，水吸收这个热后其自身温度逐渐上升，这是一个不断积累过程，需通过微元热产量g Q δ与水变化的水温T 之比这个微元熵产的积分求得。
要求凉水与热水混合造成的熵产，必须先求出20kg80℃的水放热的熵减与20℃的凉水吸热的熵增，这种内热流造成的熵产也是个逐渐积累的过程，也需积分求得。
整个加热混合造成的总熵产由二者相加得到。
[求解步骤]设混合后的温度为t ，则可写出下列能量方程：()()1120p p m c t t m c t t -=-()()2041878040418720kg kJ /(kg C)C kg kJ /(kg C)Co o o o ⨯⋅⨯-=⨯⋅⨯-..t t1g0g11g 10d lnT Q p p T Q m c TT S m c T T T δ===⎰⎰353.15K 20kg 4.187kJ/(kg K)ln293.15K =⨯⋅⨯i 1012ig 1210d d ln lnTT p p Q p p T T m c T m c T Q T TS m c m c TT T T T δ==+=+⎰⎰⎰图 4-18313.15K 20kg 4.187kJ/(kg K)ln353.15K313.15K40kg 4.187kJ/(kg K)ln293.15K10.966kJ/K 11.053kJ/K 0.987kJ/K =⨯⋅⨯+⨯⋅⨯=-+=S S S QQ g g g g ikJ /K kJ /K kJ /K =+=+=15593098716580...()S S m m c TT p g kg kJ /(kg K)K KkJ /K ==+=⨯⋅⨯=∆120604187313152931516580ln.ln ...t 1200=o C p 1012=.MPat 280=oC p 2011=.MPa'=t 115o C '=p 1021.MPa'=t 270o C '=p 20115.MPa()()&Qq h h q c t t m m p =-=-1212 ()()&'=''-'='''-'Q q h h q c t t m m p 2121()()q c t t q c t t m p m p 1221-='-'''()()()()kg/h 8193C80200C)kJ/(kg 005.1C1570C)kJ/(kg 187.4kg/h 0002ooo o 2112=-⨯⋅-⨯⋅⨯=-'-'''=t t c t t c q q p p mm()()()()()()h K kJ/5.435K)kJ/(kg 4731.0kg/h 0002+K)kJ/(kg 0269.0kg/h 8193K)15.27315(K )15.27370(lnK)kJ/(kg 187.4kg/h 0002MPa 12.0MPa 11.0lnK)kJ/(kg 1287.0K )15.273200(K)15.27380(lnK)kJ/(kg 005.1kg/h 8193ln ln ln 1212g 121212112212g ⋅=⋅⨯⋅-⨯=++⨯⋅⨯+⎥⎦⎤⨯⋅-⎢⎢⎣⎡++⨯⋅⨯=''''+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-'+-='+-'+=-=T T c q p p R T T c q s s q s s q s q s q s q s q S S S p m p m m m m m m m &&&()()==-=⨯⋅⨯-=L g 0o o500kg 4.187kJ/(kg C)6020C83740kJp W Q mc t t开口系2'211'空气水ln500kg 4.187kJ/(kg K)(60273.15)K ln(20273.15)K267.8kJ/Kp T S mc T ∆==⨯⋅+⨯+=孤立系E T S L K kJ /K kJ ==⨯=029315267878500∆孤立系..E W L L <21()L m W TdS T S ==∆⎰孤孤0()L E T S =∆孤()S ∆孤0m T T =L L W E =0m T T <L L W E <0m T T >L L W E >=-t 理L t E W W 0t W =1212()==-=-t 理L X X m X X E W E E q e e 0()L E T S ••=∆孤立系()()()[]()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=---=-=21g 2100210210212x 1x L ln ln p p R T T c T T T c q s s T h h q e e q E p p m m m &()kJ/h45163MPa 8.0MPa 2.1lnK)kJ/(kg 1287.0K 298K 320ln K)kJ/(kg 005.1K 15.293K298320K)kJ/(kg 005.1kg/h )60035.0(=⎥⎥⎦⎤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⋅-⨯⋅⨯-⎢⎢⎣⎡-⨯⋅⨯⨯=()()&&(.).Q Q q c T T m p 大气=-=--=-⨯⨯⋅⨯-=021053600100529832039798kg /h kJ /(kg K)K kJ /h∆∆∆&&&ln ln &S S S q c T T R p p Q T m P 孤立系空气大气大气=+=-⎛⎝⎫⎭⎪+021210g()h K kJ/446.216K 15.293kJ/h 79839MPa 2.1MPa 8.0ln K)kJ/(kg 1287.0K 320K 298lnK)kJ/(kg 005.1kg/h )60035.0(⋅=+⎥⎥⎦⎤⨯⋅-⎢⎢⎣⎡⨯⋅⨯⨯=&&..E T S L K kJ /(K h)kJ /h ==⨯⋅=0293152164463451∆孤立系()L 0020273.15K 435.5kJ/(K h)127670kJ/hgE T S T S =∆==+⨯⋅=&&&孤立系()2L 0001ln (70273.15)K20273.15K 2000kg/h 4.187kJ/(kg K)ln(15273.15)K428830kJ/hm m p T E T S T q s T q c T '''''''=∆=∆='+=+⨯⨯⋅⨯+=&&孤立系LL428830kJ/h 3.359127670kJ/h E E '==&&思 考 题1. 自发过程是不可逆过程，非自发过程是可逆过程，这样说对吗答：这样说不对，诚然自发过程是不可逆过程，但非自发过程却并非是可逆过程，而是不可能自发进行的过程。