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一个物体的初始温度为T1 热源的温度为T2 T1>T2。有一热机工作在此物体和热源之间 直到

2022-08-12 06:57:51 问答库 阅读 194 次

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一个物体的初始温度为T1,热源的温度为T2,T1>T2。有一热机工作在此物体和热源之间,直到物体的温度降为T2为止。若热机从物体吸收的热量为Q,试利用熵增加原理证明此热机所做的最大功为
Wmax=Q-T2(S1-S2)
式中,S1-S2是物体的熵的减少量。

参考答案

热机所做的功
W=Q-Qr Qr=T2ΔSr
这里,Qr表示热机向热源放出的热量(以下用下标r指热源的物理量)。将物体、热源和热机视为一系统,此复合系统是孤立系统。根据熵增加原理
0≤ΔS+ΔSr=S2-S1+ΔSr △Sr≥S1-S2
所以 W≤Q-T2(S1-S2)
热机所做的最大功 Wmax=Q-T2(S1-S2)

考点:热源,物体