将3kg温度为0°C的冰，投入盛有20 kg温度为50 °C的水的绝热容器中。求最后达到热平衡时的温度及整个绝热系的熵增。已知水的比热容为4.187kJ/ (kg.K) ，冰的融解热为333.5 kJ/kg (不考虑体积变化)
解 由题已知条件为冰的质量[tex=3.429x1.357]mDjvfXltc3jhCNb5dNf9nw==[/tex];冰的温度[tex=3.0x1.429]dWgIliKgMltSCuwbs7ULp7nw7PxeS8ouraEVzsGZXIE=[/tex];冰的熔解热[tex=6.214x1.357]NkO2YRFRza40HliP4ApcC8tPll82A54a7M6YL6iQ8Zk=[/tex]水的质量[tex=3.714x1.214]qvXav+D7kCoZr9fjwaXwLA==[/tex];水的温度[tex=3.643x1.286]K5JN8LEm7EDdm5MZgkJDyKmBIq9VK4TT9mN1gOtethE=[/tex]水的比热[tex=9.071x1.357]SIytaSSRLUCDcSXYIwDu9Ntl30tlOnhBuAL9lwnhJR8=[/tex]第一步:需要求出3kg温度为0°C的溶解为0°C的水所需要的溶解热因为是绝热闭口系，所以所需的溶解热由20kg, 50°C的水供给，所以这时热水由于传给冰热量使它融化而本身温度下降为t由热量平衡可得:[tex=7.214x1.429]mTTXM/G/vk515KRSfDyLlwBHZzMr5F1Pl6fnA9KdjT6wAq6rK452NT4t/Ie6R5yCPqbglExYui022ibAdJbVvQ==[/tex]所以 [tex=17.286x2.714]aiTGL74hXRTha77Vn8w5Cb1uEfG1ReYtg45y2ky7ZrsUCAxiTPfsJyyvjkKjSU8tTQ2/H2emfgklxsWfdtrU/A9+SrNGK9oq31138sFBlwDea9UsSPuh+FKGnhZVvNsYExcGaE8ndqTWtON1qRFAaw==[/tex]第二步: 3kg0°C的凉水和20kg, 38.05°C的热水混合时，达到热平衡时设温度为t，则电热量平衡方程可得:[tex=10.143x1.429]S9hH3Mjyo+hfMqW5FNyxubrGYtjhg8EaROPFpyE5qkCup5OUpPf52as2zVH02MCcdDlXLD0xg2s3Qsl9lAANtA==[/tex]所以[tex=14.929x2.429]FFI0g+bucOLnO7ebl7Fww4RgoLDBsDyTWlOLZm5/7pbtqs9xTp8fwyjPKYWjK7C+MEEVyW/wmJYC0cO/lpuhVIS0gw07pUHQwRAggmObdVQ=[/tex]第三步:求整个绝热系的熵增:1)冰融化时由于不等温传热引起的熵增2)3kg0°C的水与20kg38.05'C的水混合时由不等温传热引起的熵增[tex=13.429x2.5]3B3GwqCpimV8ByYrOMgetagjtLTgZQoxul25l2W6mRhotfAp6TtoT9rx1vtIEkBgBv+DQeuXQoBC2z/2ol8dMo0EnfbKKoROr2FgFTgkWLuiFG9jC7vvOJnH2MhBlrwdzL6lLLf/GK/ygyV+oO/GCg==[/tex][tex=9.071x2.929]nw9QMuqGcJHMV/NZfuNoUL9Kbg2feXZASY/hMyeV56WihQhiYvk76GeYQD2Is0WcRb0BMBdm7V8Avgpe7rUgpTUYcng79HeFupsYKqMUfIetLe5CaF/nNyp7hYGR+Tea[/tex][tex=8.357x2.714]nw9QMuqGcJHMV/NZfuNoUL9Kbg2feXZASY/hMyeV56V1VGPiLjklyVj9nbjygHNui57CO7d5mkC8Uy2LC1IaWFpkPeIGcYGgxz59FkyWgXk=[/tex][tex=25.286x2.429]lJTM4jL1Hr27e3bTw6/DE1d/6jokNI+dCoDRb+3479n/pRby+irbhQoncOB91kyh0D633jXmmvjqux078XP3CY2ICJ1PiirdpIFcz/S5KtPaXBWm4tfqhg4iu+o+OqQp9E7FUUpWkeTO0e7S2n3cqA==[/tex]2) 3kg0° C的水与20kg 38.05 °C的水混合时由不等温传热引起的熵增[tex=18.214x2.929]OhbNF9Whdj3Vh3tFzm6qHCbe3gF978EYy132S1Qxle99mtkbS3hIy9YZF5Q6ZHge60FqG5JAfoDYQyX2zj2xiq5kRkw+UdpK+fPSeM2FXrN25x7N9joigdP/4dD87xFv1L9f9OnUIexT2U1XUiF+iPzgU4DR3JobHW2Pe/NaVrJhP4xpBktmgy+c68/GYyUd[/tex][tex=10.857x2.714]iqxix7W2yNsTCsP7ki7BK9C4EYSmksCibKpIHDEk8U4MglOIA3sDrVifeF+w0gIKyrJt1eSZuDzmDwfnsVeZu9wZp+SPqC08bIS6mnbMAUU=[/tex][tex=23.571x2.429]dwBss6KlFD0DQh8cSFkKTGAwqdb5rD8M24x/FnSW4TQiya1THXpWJkdPOvks9HTc304+P6O1zYGM/2WeDQBI2r02pR07UxDXjGsRvLY7yYdZI8CcHyXJMwTmdywjRHvjNustUCvFBPYt18sglWSglg==[/tex][tex=6.5x1.357]pBA8OSDjB5v15RDtvor9cw==[/tex]所以，[tex=26.357x1.5]WhWI+5FMgFkfsBrP2j9XT1lxG03Rb86hDvAHStcrIV6DHQO5D484Scq3vSJSKQPpeUZ2/JMz4m7Wxt96WEIggkInfRgM52N6RHP3rqfjYVZOzaxUkG6CvZX5qCgcN1El[/tex]
举一反三
- 100kg温度为20℃的水与200kg温度为80℃的水在绝热容器中混合，水的比热容c=4.187kJ/(kg·K），混合后水的温度为 （）℃ ，混合前后容器内水的熵变为 （）kJ/K。
- 将500 kg温度为20°C的水用电热器加热到60°C。求这一不可逆过程造成的功损和可用能的损失。不考虑散热损失。周围大气温度为20°C,水的比定压热容为4.187 kJ/(kg.K)。
- 已知温度为t湿饱和蒸汽的干度为0.9,其饱和水的焓为800kJ/kg,干饱和蒸汽的焓为2800kJ/kg,则湿饱和蒸汽的焓为()。 A: 2600<br/>kJ/kg B: 2000<br/>kJ/kg C: 2520<br/>kJ/kg D: 1800<br/>kJ/kg
- 将[tex=1.5x1.214]8GDuFNLMhqPnOdvRlyXaYA==[/tex] [tex=1.643x1.071]VnSb95EgtR9sJej1XzS33g==[/tex]的冰投入盛有[tex=2.0x1.214]V8oU29RS/PfFGYcdDffrLg==[/tex]温度为[tex=2.143x1.071]+aA/pkQzOJrwCuq4zqhY+g==[/tex]水的绝热容器中,求冰完全融化且与水的温度均匀一致时系统的熵的变化。已知冰的融解热为[tex=4.143x1.357]AX31Ke1GBz4dP9g+/brrZw==[/tex]。
- 50kg温度为0℃的冰，在300K的大气环境中融化为0℃的水，在此过程中的熵产为（ ）J/K。（已知冰的融化潜热为335kJ/kg）
内容
- 0
温度为20℃，湿度为0.01 kJ/kg绝干气的空气的焓是（ ）。 A: 20.6 kJ/kg绝干气 B: 45.5 kJ/kg绝干气 C: 38.6 kJ/kg绝干气 D: 24.9 kJ/kg绝干气
- 1
比热容的单位是： A: kJ B: kJ/K C: kJ/kg D: kJ/(kg·K)
- 2
流体比热的单位是（）。 A: J/Kg B: KJ/Kg C: J/Kg.K D: J/K
- 3
下列单位中，（）不是比热容单位。 A: kJ/（m3·℃） B: kJ/（kg·℃） C: kJ/（kg·K） D: kmol/（kg·℃）
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接上题，热机能够输出的最大功量为： A: 407.82 kJ/(kg•K) B: 307.82 kJ/(kg•K) C: 262.59 kJ/(kg•K) D: 162.59 kJ/(kg•K)