第5章 热力学基础 8h
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第5章 热力学第二定律5-1 当某一夏日室温为30℃时,冰箱冷藏室要维持在-20℃。
冷藏室和周围环境有温差,因此有热量导入,为了使冷藏室内温度维持在-20℃,需要以1350J/s 的速度从中取走热量。
冰箱最大的制冷系数是多少?供给冰箱的最小功率是多少? 解: 制冷系数:22253 5.0650Q T W T T ε====−5-4 有一卡诺机工作于500℃和30℃的两个热源之间,该卡诺热机每分钟从高温热源V吸收1000kJ ,求:(1)卡诺机的热效率;(2)卡诺机的功率(kW )。
解:1211500304700.608273500733T T W Q T η−−=====+110000.60810.1360W Q η=⋅=×= kw5-5 利用一逆向卡诺机作热泵来给房间供暖,室外温度(即低温热源)为-5℃,为使室内(即高温热源)经常保持20℃,每小时需供给30000kJ 热量,试求:(1)逆向卡110000100006894.413105.59C W Q =−=−=kJ热泵侧:'C10C C Q W T T T =− '103333105.5922981.3745C C C T Q W T T =⋅=×=− 暖气得到的热量:'1C16894.4122981.3729875.78C Q Q Q =+=+=总kJ5-7 有人声称设计出了一热机,工作于T 1=400K 和T 2=250K 之间,当工质从高温热源吸收了104750kJ 热量,对外作功20kW.h ,这种热机可能吗?解: max 12114002501500.375400400C W T T Q T η−−===== max 11047500.37510.913600C W Q η×=⋅==kW h ⋅<20kW h ⋅∴ 这种热机不可能5-8 有一台换热器,热水由200℃降温到120℃,流量15kg/s ;冷水进口温度35℃,11p 烟气熵变为:22111213731.46 6.41800T T p p n n T T Q T dTS c m c mL L T T T∆====××=−∫∫kJ /K 热机熵变为02.环境熵变为:图5-13 习题5-92210Q S S T ∆==−∆ ∴201()293 6.411877.98Q T S =⋅−∆=×=kJ 3.热机输出的最大功为:0123586.81877.981708.8W Q Q =−=−=kJ5-10 将100kg 、15℃的水与200kg 、60℃的水在绝热容器中混合,假定容器内壁与水之间也是绝热的,求混合后水的温度以及系统的熵变。