题目
4.11 Jkg的某种气体工质在2000K的高温热源与500K的低温热源之间进行热力循环。循环中工质-|||-热源吸收热量 2000kJ/kg ,求:-|||-① 循环最高热效率为多少?-|||-②循环中转变的比功是多少?-|||-如工质在循环中由于摩擦损失了 50kJ/kg 的循环功,此时的热效率是多少?-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_090f4b0da659eb3b27cb45d0d567caca.jpg-10 循环热效率的计算公式 _(1)=1-dfrac (1)({q)_(1)} 和 (eta )_(2)=(I)_(2)-(I)_(1)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查卡诺循环的热效率计算、㶲㶲转换及实际循环热效率的计算。
解题核心思路:
- 最高热效率:根据卡诺定理,最高热效率仅与高低温热源温度有关,公式为 $\eta_{\text{卡诺}} = 1 - \dfrac{T_c}{T_h}$。
- 比功计算:热效率与吸热的关系 $\eta = \dfrac{w}{q_1}$,通过已知热效率和吸热量直接计算最大可转换功。
- 实际热效率:考虑循环功损失后,实际净功减少,重新计算热效率 $\eta = \dfrac{w_{\text{净}}}{q_1}$。
破题关键点:
- 卡诺效率公式的直接应用。
- 㶲㶲转换关系中热效率与功的对应关系。
- 实际循环中损失对热效率的影响需明确损失是从净功中扣除。
① 循环最高热效率
根据卡诺定理,最高热效率为:
$\eta_{\text{卡诺}} = 1 - \dfrac{T_c}{T_h} = 1 - \dfrac{500}{2000} = 0.75$
② 循环中转化的比功
由热效率公式 $\eta = \dfrac{w}{q_1}$,得:
$w = \eta \cdot q_1 = 0.75 \cdot 2000 = 1500 \, \text{kJ/kg}$
③ 考虑摩擦损失后的热效率
实际净功为 $w_{\text{净}} = w - 50 = 1500 - 50 = 1450 \, \text{kJ/kg}$,此时热效率为:
$\eta = \dfrac{w_{\text{净}}}{q_1} = \dfrac{1450}{2000} = 0.725$