1、習題提示與答案第五章熱力學第二定律5151蒸汽機中所用新蒸汽的溫度為227℃，排出乏汽的溫度為100℃，如按卡諾循環(huán)計算，試求其熱效率。提示：提示：新蒸汽與乏汽的溫度分別看做卡諾循環(huán)的高、低溫熱源溫度。新蒸汽與乏汽的溫度分別看做卡諾循環(huán)的高、低溫熱源溫度。答案：答案：。254.0t??5252海水表面溫度為10℃，而深處的溫度為4℃。若設計一熱機利用海水的表面和深處作為高溫熱源及低溫熱源并按卡諾循環(huán)工作，試求該熱機的熱效率。提示：提示：

2、略。略。答案：答案：。2021.0t??5353一卡諾熱機的熱效率為40%，若它從高溫熱源吸熱4000kJh，而向25℃的低溫熱源放熱，試求高溫熱源的溫度及熱機的功率。提示：提示：略。略。答案：答案：K，kW。4971r?T44.0?P5454某內燃機每作出1kW?h的功需消耗汽油514.8g。已知每千克汽油燃燒時可放出41868kJ的熱量，試求該內燃機的實際熱效率。提示：提示：熱機的吸熱量等于燃料的放熱量。熱機的吸熱量等于燃料的放熱量

3、。答案：答案：。167.0t??5555有報告宣稱某熱機自160℃的熱源吸熱，向5℃的低溫環(huán)境放熱，而在吸熱1000kJh時可發(fā)出功率0.12kW。試分析該報告的正確性。提示：提示：熱機熱效率不可能大于在相同溫度范圍內工作的卡諾熱機的熱效率。熱機熱效率不可能大于在相同溫度范圍內工作的卡諾熱機的熱效率。答案：答案：報告不正確，不可能實現(xiàn)。報告不正確，不可能實現(xiàn)。第五章熱力學第二定律255959按上題所述循環(huán)，設工質為空氣，p1＝0.35M

4、Pa，t1＝307℃，p2＝0.7MPa。試把該循環(huán)表示在pv圖以及Ts圖上，并求吸熱量、放熱量、循環(huán)凈功及循環(huán)熱效率。提示：提示：，q2=cpΔT，w0=q1q2。TcqV??1Tcqp??2答案：答案：q1=415.6kJkg，kJkg，w0=42.2kJkg，ηt=10.2%。4.3732??q510510一個熱機循環(huán)由定容加熱過程12、定溫膨脹過程23及定壓放熱過程31三個過程組成。設T1及T2固定不變，而p1取兩個不同的值，從

5、而得到兩個循環(huán)。試把該兩循環(huán)表示在pv圖及Ts圖上，并分析兩者的熱效率及循環(huán)凈功間的關系。提示：提示：當兩個循當兩個循環(huán)的吸熱量及放熱量彼此相同時，兩個循環(huán)的熱效率及循環(huán)凈功也相等。環(huán)的吸熱量及放熱量彼此相同時，兩個循環(huán)的熱效率及循環(huán)凈功也相等。答案：答案：。tt00??????ww511511有質量相同的兩個物體，溫度各為TA及TB?，F(xiàn)以這兩個物體作為低溫熱源及高溫熱源，用一可逆卡諾熱機在它們之間工作并產生功。因這兩個物體的熱力學能是

6、有限的，故與熱機發(fā)生熱交換后其溫度會發(fā)生變化。設物體的比熱容為定值，試證明兩物體的終了溫度及熱機輸出功的總量各為BATTT?W0＝mcp(TA＋TB－2)BATT提示：提示：取物體取物體A、B和卡諾熱機為孤立系統(tǒng)，有和卡諾熱機為孤立系統(tǒng)，有Δsiso=0，A、B的熵變分別為：的熵變分別為：和AAlnΔTTmcsp?；W0=Q1Q2。BBlnΔTTmcsp?512512卡諾熱機按逆向循環(huán)工作時稱為逆向卡諾循環(huán)，如圖512所示?，F(xiàn)利用它來制