Second Law & Entropy
آنتروپی، برگشتپذیری و حدود کارنو.
ترمودینامیک کنکور ارشد مهندسی مکانیک
موازنههای آنتروپی، اختلاط، مشتقهای خواص با قید مشخص و اگزرژی، همراه با بیشینهٔ کار برگشتپذیر از جسمهای حرارتی با ظرفیت محدود.
دو جرم مساوی از یک گاز ایدهآل در فشار برابر، ولی در دماهای T_1 و T_2 درون ظرف عایقی مخلوط میشوند تا به تعادل برسند. تولید آنتروپی فرایند (بر واحد جرم) چقدر است؟
یک سیکل ترمودینامیکی از دو فرایند عمومی تشکیل شده است. فرایند AB بازگشتپذیر بوده و فرایند BA بازگشتناپذیر است. کدام مورد درخصوص این سیکل درست است؟
در یک حجم کنترل در یک محفظه، دو جریان ورودی با سرعت و فشار یکسان بهصورت بیدررو مخلوط شده و با یک جریان خروجی یکنواخت از آن خارج میشود. کمترین مقدار ممکن برگشتناپذیری در این فرایند اختلاط در چه…
یک نیروگاه از آب داغ یک منبع زیرزمینی با دمای ۱۲۷ درجه سلسیوس برای تولید ۲۰ مگاوات توان استفاده میکند. گرما از کندانسور نیروگاه به هوای محیط در ۲۷ درجه سلسیوس دفع میشود. بازده حرارتی نیروگاه ۸۰٪…
بهترتیب، کدام فرایند، امکانپذیر و کدامیک، امکانناپذیر است؟ الف ـ افزایش آنتروپی آدیاباتیک ب ـ کاهش آنتروپی آدیاباتیک ج ـ آیزنتروپیک جذب حرارت
یک مخترع مدعی است که یک موتور حرارتی ساخته است که با عملکرد بین لایه سطح و کف اقیانوس بهترتیب با دمای C°۲۷ و C°۱۰، ۹۹۰۰ کیلوژول در دقیقه گرما با کف اقیانوس تلف مینماید و توان ۱۰ کیلووات تولید…
کدام مورد، شیب خط حجم ثابت روی نمودار T-S برای یک گاز ایدهآل است؟ ( γ = dfrac C_(p_∘) C_(v_∘) )
یک ماشین گرمایی مطابق شکل زیر را در نظر بگیرید. با توجه به مقدار کار و دمای منبع سرد، کدام عبارت درست است؟ در شکل، گرمای Q_in از منبع T_H وارد ماشین میشود، کار خروجی W_out=۳/۴Q_in است و گرمای…
دما و حجم یک گاز ایدهآل در سیستم بسته از ۳۰۰ K و ۴ m^3 بهترتیب به ۱۵۰ K و ۱ m^3 تغییر مییابد. اگر C_p=۵/۲R kJ/(kg K) ، تغییر آنتروپی گاز کدام است؟
رابطهٔ ظرفیت گرمایی ویژه در حجم ثابت، کدام است؟
یک موتور گرمایی بازگشتپذیر (کارنو)، با یک سردساز بازگشتپذیر (کارنو) طوری به هم پیوند خوردهاند، که تمام کار مورد نیاز سردساز توسط موتور گرمایی تأمین میشود. اگر ضریب عملکرد سردساز ۸ و بازده موتور…
چرخهٔ زیر را در نظر بگیرید که شامل دو فرایند آدیاباتیک و برگشتپذیر و یک فرایند حجم ثابت است. دو فرایند آدیاباتیک و برگشتپذیر به کدام دلیل زیر نمیتوانند همدیگر را قطع کنند؟ در نمودار P – V ، نقطهٔ…
یک سیکل تبرید تراکمی دارای کار ۵ کیلووات، دما و توان ورودی منبع سرد در ۲۵۰ کلوین و ۱۰ کیلووات و دمای منبع گرم ۳۰۰ کلوین است. میزان برگشتناپذیری سیکل چند کیلووات است؟ (دمای محیط ۳۰۰ کلوین است.)
فرایند اختلاط دو جریان هوا در فشار ثابت بهصورت بیدررو و پایا را مطابق شکل زیر در نظر بگیرید. تولید آنتروپی در این فرایند چقدر است؟ شکل: جریان ورودی اول dot m,T ، جریان ورودی دوم ۲dot m,۲T و دمای…
برای یک سیستم ترمودینامیکی ((∂ T)/(∂ S))_P=۰ است. کدام ویژگی در مورد آن صدق میکند؟
مقدار حرارت Q_H توسط یک منبع دما بالای T_H در دسترس است. اگر دمای منبع گرم دو برابر شود، نسبت کیفیت انرژی حرارتی تأمینشده (اگزرژی تبادلیافته توسط انتقال گرما) در حالت دوم به حالت اولیه کدام است؟…
از دو جسم با جرم و ظرفیت گرمایی یکسان، با دمای T_H=۴T_L و T_L ، بهعنوان منابع گرم و سرد یک موتور گرمایی استفاده میشود. دمای تعادل نهایی چقدر باشد تا توان خروجی ماکزیمم شود؟ (دمای هر دو جسم تغییر…
یک گاز ایدئال از دیفیوزری آدیاباتیک عبور کرده و با سرعت ناچیز از آن خارج میشود (مطابق شکل). اگر فرایند برگشتپذیر باشد، مسیر 1 - 2s طی میشود. چنانچه دیفیوزر برگشتپذیر نباشد، کدام نقطه میتواند…