发布时间 : 星期六 文章工程热力学测验题1更新完毕开始阅读
?SL?QL TL 循环热机内工质的熵经一循环后不发生变化，
?SE?0?SISO??SH??SL??SE ?QH?QL?0THQL??2000783??0.7(kj/K)?01000290
所以循环可以实现。
（2）.若把此热机作制冷机用，此时循环为逆循环，如
图8（b）所示。利用同样的方法和分析，有
?SISO??SH??SL??SE??QHQL??0THQL2000783???0.7(kj/K)?01000290
违反了孤立系熵增原理，故此循环不可行。
TH QH W0 QL TL
8（b）
欲使此循环可行，且从冷源吸热800kj，耗功最小为W0,min循环应是可逆循环，满足?Siso?0。
根据能量守衡原理
QH?QL?W0 图
?SISO??SH??SL??SE
?QHQL??0?0THQLW0,min?QLTH?QLWO,min?783783???0 TL1000290即
解得 W0,min?1.917(MJ)
讨论：（1）.本题的求解就是通过求所划分的孤立系子系统熵
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变的代数和，计算出孤立系的熵增，进而判断循环可行与否、可逆与否的。
（2）.除利用孤立系的熵增原理外，对于循环还可利用克劳修
斯不等式进行分析判断。如对于本题热机循环，有 ??QT?QHQL2000783?????0.79(kj/K)?0 THTL1000290满足克劳修斯不等式，故可行，但不可逆。 对于恒温热源的热机，还可用卡诺定理进行判断。 若在温度为TH和TL的热源间有一可逆循环，则 ?r??c?1?TL290?1??71% TH1000对于欲设计的热机的热效率为 ?t?1?QL783?1??61%??r?70% QH2000此热机热效率小于同温限下可逆循环的热效率，故循环可行却不可逆。
这里应注意热量符号的取法。在孤立系熵增原理的方法中，
而在克劳修斯不QH和QL的符号是按子系统吸热还是放热决定的，
等式中是按热机（工质）吸热还是放热决定其符号的。在热效率公式?t?1?QL中，QH和QL均取的是绝对值。 QH（3）.本题第（2）问从表面上看是不违反热力学第二定律的制冷机，因为该装置把热量从低温传向高温是花了代价，有补偿——耗功。耗功量可算为
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W0?QH?QL?2000?783?1271(kj)
但由于?Siso?0，说明该制冷机补偿不够，仍违背孤立系熵增原理和热力学第二定律，因此不可能实现。只有补偿到起码使
?Siso?0时，该循环才能实现，此时循环是可逆的，耗功量最小。
统而言，它等于出口的熵减去进口的熵。
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