逆热机A的热效率 tA=
q2wAq q2
1 1 q1q1q1
;任意热机B的热效率
q2wBq1 q2
1 tB=。A为可逆机,当其逆向循环时,耗功wA,由低温热源吸热q2,q1q1q1
向高温热源放出热量q1。现将两机组成联合装置,如图所示。由任意热机B供给可逆机A所需的功。若 tB> tA,则q2>q2'。于是此联合装置将连续地自低温热源吸热(q2-q2' ),并全部转换为功对外输出,从而形成第二类永动机,违反了热力学第二定律。因此 tB≯ tA,这就证明了上述卡诺定理。(同样方法可以证明卡诺定理的两个推论。)
AcA1c1A2c2
9. m1 m2 m 常数
vv1v2
或者
dAdcdv 0 Acv
10. 水蒸气是实际气体,不能按理想气体处理,所以迈耶公式不适用于水蒸气。
二. 计算题:
(1) 甲烷的分子量约为16,1kmol的甲烷完全燃烧可以放出热量为
16 50010=800160kJ。
(2) 因为 CH4+2O2=CO2+2H2O
所以1kmol甲烷燃烧,需要2kmol的O2,产生1kmol的CO2和2kmol的H2O;所需的空气量为2/0.21=9.5238kmol,其中N27.5238kmol。 (3) 燃烧产物总量:1+2+7.5238=10.5238kmol
燃烧产物的折合摩尔质量(平均分子量):
= ni i/n=(1 44+2 18+7.5238 28)/10.5238=27.62kg/kmol 燃烧产物的平均气体常数(折合气体常数):
R=Rm/ =8314.5/27.62=301.033J/(kg K)
k1.4
双原子气体cmp= 8.3145=29.1kJ/(kmol K) Rm
k 11.4 1三原子气体cmp=
k1.29
8.3145=36.99kJ/(kmol K) Rm
k 11.29 1
混合气体的摩尔比热: cmp= nicmp, i/n=((1+2) 36.99+7.5238 29.1)/10.5238 =31.35kJ/(kmol K)
Q=ncmp(T2-T1), T2=Q/(n cmp)+T1=800160/(10.5238 31.35)+298.15=2723.52K
三. 解:
h4 h5QW
t= 1 2 1
QQ1h1 h6 h3 h2h1=(3491.2-3536.9)(24.5-20)/(25-20)+3536.9 =3495.77kJ/kg
s1=(6.3616-6.5055) (24.5-20)/(25-20)+6.5055