工程热力学的问题，照片里第二题怎么解

Question

如题所述

Answer 1

供楼主参考。
第一题
1、求两侧空气质量
m1=P1V1/(RgT1)=400000×0.1/(287×313.15)=0.445 kg
m2=0.2377 kg
2、求平衡时的温度 t
将两侧气体做一个整体。因为绝热Q=0，且不对外做功W=0，因而
Q=△U+W
得
△U=0
即
m1cv(t-t1)+m2cv(t-t2)=0
得
t=(m1t1+m2t2)/(m1+m2)=33.04℃
3、比体积的变化。显然，混合后，二者的比体积均增加一倍
4、求各自的熵变
△S1=m1[cvln(T/T1)+Rgln(v1''/v1')]
=0.445[717ln(306.19/313.15)+Rgln2]=81.35 J/K
△S2=54.7 J/K
5、总熵变
△S=△S1+△S2=136.06 J/K 完毕

第二题
1、求出口温度
因为 qm(h1-h2)=Ws
而 h1-h2=cp（t1-t2）=1.004（t1-t2）
故有
0.5×1.004（25-t2）= 20
求得 t2=-14.8℃
2、等熵过程，其参数符合 T2/T1=(P2/p1)^[(k-1)/k]
通常，空气 k=1.4
于是 T2=(273.15+25)×(1/2.5)^[(1.4-1)/1.4]=229.5 K=-43.7 ℃
故，等熵下，最大功为
Ws=qm(h1-h2)=qm×cp[25-(-43.7)]=34.5 KW 完毕