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假定一台压气机具备完善的冷却措施 实现了对气体的定温压缩 并已知压气机从周围环境吸入空气 由

2022-08-12 04:34:30 问答库 阅读 194 次

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假定一台压气机具备完善的冷却措施,实现了对气体的定温压缩,并已知压气机从周围环境吸入空气,由T0,p0压缩到T0,p,试对该压气过程进行能量分析及能质分析,写出能量平衡及平衡的关系式,进而说明分析的意义。

参考答案

根据热力学第一定律的普遍表达式 ΔE=(△E)Q+(△E)W+(△E)M
按题意有△E=0(稳定),(ΔE)M=0(定温),因此有:Q=W<0 (1)
式(1)说明,在对气体的定温压缩过程中,输入的功量完全转换成放给周围环境的热量。
根据熵方程 ΔS=(ΔS)Q+(ΔS)W+(ΔS)M+SPin
按题意有ΔS=0(稳定),(ΔS)W=0,因此有
SPin=-(ΔS)Q-(ΔS)M=(Si-Se)-(Si-Se)=0 (2)
其中 (Se-Si)=mRln(pi/pe)<0,Se<Si (3)
式(2)说明,在对气体的定温压缩过程中并没有损失;式(3)则进一步说明,输入的功量完全转换成气体能质的提高,放给周围环境的热量完全是无用能。
根据

考点:机具,假定