总熵变为
?Stot?25.53?19.14?6.39kJ/K
（3）气体熵变为
?Sg??nRln 热源熵变为
P21.0?8314?ln??19.14kJ/K P10.1?Q11.2?PdV?Sr???TrTr
总熵变为
1.2nRlnTrP1P21.2?8314?400ln?3001.00.1?30.63kJ/K?Stot?30.63?19.14?11.49kJ/K
4－7 解：
（1）由孤立系统熵增原理：
?Stot＝?Sc??Sh??Sl?mcpln 所以有：
TmT?mcplnm?0?0 TATBTm?TATB
（2）总功量为：
W?QA?QB?mcp??TA?Tm???Tm?TB???mcpTA?TB?2TATB
（3）QA?QB
所以
Tm? 总熵变为：
?Stot
4－8 解：选取两个容器中的气体为热力学系统，过程中系统绝热且无外功，所以
??TA?TB 22TT?T?TB?
??SA??SB?mcplnm?mcplnm?mcplnATATB4TATBT'?T?300K
33
设终态容积分别为V1',V2'
P1V1?P1'V1' P2V2?P2'V2' P1'?P2' V1'?V2'?0.002
联立求解所以有：
V1'?0.001333m3 V2'?0.0006667m3
左侧气体熵变：
?S1?右侧气体熵变：
P1V1V1'200000?0.0010.001333ln?ln?0.192J/K TV13000.001?S2?P2V2V2'100000?0.0010.0006667ln?ln??0.135J/K TV23000.001总熵变为
?Stot?0.0568J/K
4－9解：把闭口系统和热源取为研究的热力学系统，为孤立系，根据孤立系统熵增原理：
?Stot＝?Sc??Sr?25?所以该过程是不可能的
?8000??1.7kJ/K?0 3004－10 解：（1）根据稳定流动方程，烟气放热：
Q1?mcp?T1?T2??6?1.4??527?37??4116kJ
（2）Q2取最小时，此过程可逆，取烟气、工质和低温热源为系统，此系统为孤立系统，
孤立系统的可逆过程熵不变
34
?Stot＝?Sc??Sh??Sl?mcpln?Q2??mcpT0lnT2Q2??0?0T1T0T2310??6?1400?300ln?2389KJT1800
（3）Wmax?Q1?Q2?4116?2389?1727kJ 4-11 解：此过程为等容过程，所以
P2T2? P1T1取空气和螺旋桨为研究的系统，此系统为孤立系统，假设空气为理想气体，并假设螺旋桨为功源，过程中熵不变，此孤立系统的熵变等于熵产，所以有：
?T2P2?293293????S??Sg?m?cln?Rln?1?1004.5?ln?287?ln???0.0124kJ/K?pT?P1?288288??1?所以做功能力的损失为：
?W?T0?Sg
假设环境温度为20度，所以：
?W?T0?Sg?293?0.0124?3.6332kJ
4-12 解：根据温度流动的过程方程有：
w???h?cP?t2?t1?
所以
t2?空气在压缩过程中的熵变为：
w180?t1??17?162.10C cP1.005?Sg?cPlnT2P435.10.4?Rln2?1.005?ln?0.287?ln?9.86J/K?kg T1P12900.1所以做功能力的损失为：
?W?T0?Sg?290?9.86?2859.4J/kg
4-13 解：混合后的温度为：
Tm?T1?T2 235
熵变为：
?S??S1??S2?mcPln
4-14 解：依题意：
TmTT?T2 ?mcPlnm?2mcPln1T1T22T1T2W?Q1T1?T2600?40?40%?2100??40%?538.83kJ T1873 故制冷机得到的功为：
W'?W??W?538.83?370?168.83kJ
又
Q2'?W'? 所以
T2'255?0.4?40%?168.83??296.91kJ
T1'?T2'58Q1'?W'?Q2'?296.91?168.83?465.74kJ
4-15 解：（1）根据稳定流动的过程方程可得：
Ws?h1?h2?cP?t1?t2??0.24??17?207???190.88kJ/Kg
（2）进口处
ex,h1??h1?h0??T0?S?S0??0 出口处
ex,h2??h2'?h0??T0?S2'?S0??159.6kJ/kg
（3） 所以压气机所需的最小有用功为：
Wmin??ex,h2'?ex,h1??159.6kJ/kg
（4） 作功能力损失为：
??Ws?Wmin??190.88?159.6?31.28KJ/kg
4-16 解：依题意：
1?T0W ?THQH36