五章节热力学二定律练习题.ppt
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1、五章节热力学二定律练习题 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望5.2是非判断及改错题:(1)只有一个热源是不可能实现热变功的。(2)所有可逆循环的热效率 都等于 。(3)任何不可逆循环都必有 。(4)系统没有从外界吸热,系统的熵不可能增大。(5)自发过程是不可逆的。(6)使系统熵增加的过程一定是不可逆过程。(7)系统经过一个可逆过程后,其熵变为 (8)工作在温度分别为 和 的两个相同恒温热源间的一切热机,其循环热效率均相等。5.3 如果一台窗式空调机放在
2、室内桌子上运行,问室温上升、下降、还是维持不变?5.4 制冷循环的性能系数能否小于1或大于1?那么对热泵循环的性能系数又咋样?5.5 某人声称用120的高压水蒸气通过传热将少量的水的温度提高到150。这合理吗?5.6 用热泵对房子采暖,其性能系数为2.5。即,热泵没消耗1kWh电力就给房间供热2.5Wh。这是否违反第一定律?为什么?5.7 某人声称开发出电阻加热器每消耗1kwh电力就给房间供热1.2wh。这合理吗?是永动机吗?为什么?5.8冬季利用热泵从大气中抽取热量用以维持15的室温。当室内温度与大气温度相差1 时,通过墙壁与大气交换的热流量约0.65W/K,求:(1)如果大气温度为一15
3、,驱动热泵所需的最小功 率是多少。(2)夏季,将同一台热泵用于室内空调,热泵输入功率及 温差为1 时通过墙壁与大气交换的热量同上。如要维持室温15 ,问最大允许的大气温度是多少度?供暖系数所需最小功率解(1)热泵供给室内的热流量(2)从室内吸热率可逆制冷机的制冷系数5.9 某循环在700K的热源及400K的冷源之间工作如下图所示,试判断是热机循环?还是制冷循环?是可逆循环?还是不可逆循环?解:根据热力学第一定律,无沦是热机机循环还是制冷循环;无论可逆与否,都有方法一 用克劳修斯积分判断设如图(b)所示的热机循环所以,热机循环不可能设如图(c)所示的热机循环根据克劳修斯不等式知,此循环是如图(c
4、)所示的不可逆制冷循环方法二 用孤立系统熵增原理判断 取热源、冷源及循环工质为孤立系设如图(b)所示热机循环则如图(c)所示的制冷循环5.10是判断如下图(a)所示的可逆循环 的大小与方向,循环净功W的大小与方向以及 的方向。第一种情况,设循环自 的热源吸热如图(b)对于可逆循环,克劳修斯积分解得第二种情况,若设循环向 的热源吸热 如(c)对于可逆循环,克劳修斯积分即解得所以,循环中各量大小与方向如图(c)5.11请读者自行判断下列问题。(1)有一发明家声称发明了一种循环装置,从热源吸取热量1000KJ,可对外作功1200KJ,你认为下列四个答案中哪一个正确.1)违反第-定律。2)违反第二定律
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