Kapitel 7 Flashcards
Är en isotermisk process nödvändigtvis internt reversibel? Ge exempel.
Nej en isotermisk process kan vara irrerversibel. Exempelvis ett system som involverar ett skovelhjul (paddlewheel) utför ett arbete samtidigt som den förlorar motsvarande mängd i form av värme till omgivningen.
Hur ändras värdet för integralen e12 dQ / T om man jämför en reversibel och irreversibel process mellan samma slutlägen?
Värdet på denna integral är alltid större för reversibla processer.
Entropin för en varm potatis sjunker när potatisen kyls ned. Är detta ett brott mot lagen för ökning av entropi?
Nej. Entropin för luften ökar mer under denna process än vad entropin sjunker för potatisen, så den totala förändringen för entropin blir positiv.
När ett system är adiabatisk (konstant T), vad kan sägas om entropiförändring av substansen/ämnet i systemet?
Om systemet genomgår en reversibel och adiabatisk process (isentropisk process), kan entropin av systemet inte ändras utan en värmeöverföring.
Annars måste entropin öka (TD2).
Arbete beror inte på entropi och ibland påstås det att arbete inte kommer ändra entropin av en fluid som passerar genom ett stationärt adiabatiskt system med endast en ingång och utgång. Är påståendet korrekt?
Påståendet är endast korrekt om processen nämnd ovan är reversibel och eftersom ingen reell process är reversibel så kommer det att ske en entropiökning i adiabatiska processer genom pumpar, kompressorer och turbiner.
Hur ändras entropin av den “arbetande” vätskan i en ideal carnotcykel (ökar,sänks, förblir densamma) under en isoterm värmebortförselprocess.
Sänkt. eftersom Q = Qut. S=Q/T och Q blir negativ.
Under en värmeöverföringsprocess minskar entropin (S) av systemet a) alltid b) ibland c) aldrig?
Ibland. Om det är en reversibel process är ökningen av entropin = 0, medan i verkliga processer ökar entropin för systemet alltid.
Är en process som är internt reversibel och adiabatisk nödvändigtvis isentropisk? Förklara.
Ja! För en internt reversibel, adiabatisk (isolerad) process innehåller inga irreversibiliteter eller värmeöverföringar.
Betrakta två fasta block , ett varmt och ett kallt. Båda är i kontakt i en adiabatisk behållare. Efter en stund så finns termisk jämvikt i behållaren som ett resultat av värmeöverföring. Första lagen säger att storleken på den förlorade energin från den varma soliden måste vara lika stor som den energin som den kalla soliden har tagit upp. Säger den andra lagen att minskningen av entropi i den varma soliden är lika med ökningen av entropi i den kalla?
Nej, eftersom entropi inte har konserverande egenskaper.
Vissa egenskaper för ideala gaser så som intre energi (U) och entalpi (H) varierar med temperaturen. Gäller detta även för entropi?
Nej. Entropin av en ideal gas beror på trycket så som temperaturen.
Beskriva den ideala processen för en (a) adiabatisk turbin, (b) adiabatisk kompressor, (c) adiabatisk ventil.
Den ideala processen för alla tre komponenterna är den reversibla adiabatiska processen, alltså isentropiska.
På ett Ts diagram, måste det verkliga exit-tillståndet (tillstånd 2a) i en adiabatisk turbin vara på den högra sidan av den adiabatiska utflyttningsstaten (statliga 2s)? Varför?
Ja. Eftersom entropin av vätskan får öka under en faktisk adiabatisk process som ett resultat av irreversibiliteter. Därför måste den verkliga exit staten vara på den högra sidan av adiabatiska exit staten.
