可压缩气体流动——熵
计算可压缩气体的熵流。
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的熵的变化可以表示为可压缩气体流动
ds = cvln (T2/ T1)+ R ln(ρ1/ρ2)(1)
或
ds = cpln (T2/ T1)- R ln (p2/ p1)(2)
在哪里
ds=改变熵(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.oC和101325 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)
自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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