12 Второй закон термодинамики

12.1 Определить энтропию 1 кг кислорода при р=0,8 МПа и t=250ºC. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: s_O2=0,0605 кДж/(кг·К).

12.2 Определить энтропию 6,4 кг азота при р=0,5 МПа и t=300ºC. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: S_N2=1,94 кДж/К.

12.3 Найти приращение энтропии 3 кг воздуха; а) при нагревании его по изобаре от 0 до 400ºС; б) при нагревании его по изохоре от 0 до 880ºС; в) при изотермическом расширении с увеличением объема в 16 раз. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: а) Δs_p=2,74 кДж/К; б) Δs_υ=3,13 кДж/К; в) Δs_t=2,36 кДж/К.

12.4 1 кг воздуха сжимается по политропе от 0,1 МПа и 20ºС до 0,8 МПа при m=1,2. Определить конечную температуру, изменение энтропии, количество отведенной теплоты и затраченную работу.

Ответ:  t₂=141ºC,  Δs=-0,2445 кДж/(кг·К), q=-87,1 кДж/кг, l=-173,0 кДж/кг.

12.5 1 кг воздуха сжимается от р₁=0,1 МПа и t₁=15ºC до р₂=0,5 МПа и t₂=100ºC. Определить изменение энтропии. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: Δs_1-2=-0,196 кДж/(кг·К).

12.7 Найти энтропию 1 кг кислорода при р=0,8 МПа и t=250 ºC. Теплоемкость считать переменной, приняв зависимость ее от температуры линейной.

Ответ: s=0,0739 кДж/(кг·К).

12.9 1 кг кислорода при температуре t₁=127 ºC расширяется до пятикратного объема; температура его при этом падает до t₂=27 ºC.

Определить изменение энтропии. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: s₂-s₁=0,2324 кДж/(кг·К).

12.10 1 кг воздуха сжимается по адиабате так, что объем его уменьшается в 6 раз, а затем при υ=const давление повышается в 1,5 раза.

Найти общее изменение энтропии воздуха. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: Δs=0,293 кДж/(кг·К).