例 4
空气流经某些可逆过程后分成两股,如
下图,设在这些过程中,可以与空气流进行热
量交换的 热源只有一个 。试确定这些过程中
空气流与热源之间的净传热量 Qnet以及与外
界之间传递的净功量 Wnet。为了实现上述方
案，具体过程应该怎样安排？
m1=4kg/s
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400KTQnet W
net
例 4
解：质量守恒
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
m1=4kg/s
热一律,热平衡
n e t 2 2 1 3 3 1 n e t( ) ( )Q m h h m h h W? ? ? ? ?
m3=1kg/s
n e t 2 p 2 1 3 p 3 1 n e t( ) ( )Q m c T T m c T T W? ? ? ? ?
n e t n e t8 0 3,2QW??
T
Qnet
Wnet
例 4
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
m1=4kg/s
热二律,取孤立系
3 3 n e t2
i s o 2 p 3 p
1 1 1
l n l n l n 0
T p QT
S m c m c R
T T p T
?? ?
? ? ? ? ? ???
??
m3=1kg/s
n e t 0,9 9 3QT?
T
Qnet
Wnet
例 4
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
m1=4kg/s
热二律
m3=1kg/s
n e t 0,9 9 3QT?
T
Qnet
Wnet
n e t n e t8 0 3,2QW??
热一律
随热源温度 T不同，无穷多解
5 0 0 KT ?
n e t 4 9 6,5 k JQ ?
n e t 3 0 6,7 k JW ??
8 0 0 KT ?
n e t 7 9 4,4k JQ ?
n e t 8,8 k JW ??
例 4
空气流经某些可逆过程后分成两股,如
下图,设在这些过程中,可以与空气流进行热
量交换的 热源只有一个 。试确定这些过程中
空气流与热源之间的净传热量 Qnet以及与外
界之间传递的净功量 Wnet。 为了实现上述方
案，具体过程应该怎样安排？
m1=4kg/s
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
T
Qnet
Wnet
例 4(T=500K)
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
m1=4kg/s
m3=1kg/sT
Qnet
Wnet
s
T
v
p
1
p v 多热源
可能的过程 T s
2
500K 800K
400K
3
2’
3’
2atm
4atm
1
2
2’33’
例 4(T=400K)
p1=2atm
T1=500K
m2=3kg/s
p2=2atm
T2=800K
p3=4atm
T3=400K
m1=4kg/s
m3=1kg/sT
Qnet
Wnet
s
T
v
p
1 2
500K 800K
400K
3
2’ 2atm
4atm
1
2
2’3
2’’
2’’
第四章 完
End of Chapter Four