(计算题) 将100 kg 温度为30 ℃的水与200 kg温度为80 ℃的水在绝热容器中混合,假定容器内壁与水之间也是绝热的,且水的比热容为定值,取c=0.4187kJ/(kg.K),环境温度为17 ℃。求混合过程导致的可用能损失?(本题25.0分)

答案
以绝热熔器内水为研究对象,由其能量方程可得
m1cT1+m2cT2=(m1+m2)cT
可得
T=m1T1+m2T2/m1+m2=100×303+200×353/100+200=336.33K 水的混合过程的熵变为∆S=Sf+Sg
由于绝热
Sf=0
Sg=∆S=m1clnT/T1+m2clnT/T2=100×4.187ln336.33/303+200×4.187ln336.33/353=3.186(KJ/K)
混合过程的做功能力的损失为
I=T0Sg=290×3.186=923.94(kJ)