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可压缩气体流动——熵

计算可压缩气体的熵流。

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的变化可以表示为可压缩气体流动

ds = cvln (T2/ T1)+ R ln(ρ12)(1)

ds = cpln (T2/ T1)- R ln (p2/ p1)(2)

在哪里

ds=改变(kJ)

cv=在定容比热容的过程(kJ / kgK)

cp=在恒压比热容的过程(kJ / kgK)

T=绝对温度(K)

R=个人气体常数(kJ / kgK)

ρ=气体的密度(公斤/米3)

p=绝对压力(爸爸,N / m2)

例子——熵变化在一个空气加热的过程

空气-10公斤——恒定体积下的加热温度20.oC101325 N / m2最后的压力405300 N / m2

最终温度的热空气可以与计算理想气体状态方程:

p v = R T(3)

在哪里

v=体积(米3)

理想气体方程(3)加热前可以转换表达量:

v1= R T1/p1(4)

v1= v2理想气体方程(3)加热后可以表示为:

p2v1= R T2(5)

或转换表达最终温度:

T2=p2v1/ R(6)

结合(5)和(6):

T2=p2(R T1/p1)/ R

=p2T1/p1(7)

=(405300 N / m2)(273 K + 20 K) / (101325 N / m2)

=1172年K -最后的燃气温度

熵的变化可以表达的(2)

ds = cpln (T2/ T1)- R ln (p2/ p1)

ds =(1.05 kJ / kgK) ln ((1172 K) / (293 K) - (0.33 kJ / kgK) ln ((405300 N / m2)/ (101325 N / m2))

=1(kJ / kgK)

总熵变:

dS = (1 kJ / kgK)(10公斤)

=10(kJ / K)

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