台大題目4題請高手解答

請參考

http://i975.photobucket.com/albums/ae232/davidboy135/1-19.png

2012-07-04 13:18:01 補充：
熱力循環商變為0

2J功就在S_cycle裡

2012-07-04 13:19:20 補充：
忘了說是可逆熱力循環

Einsteine 應用熱力學第二定律，將高低溫熱儲也納入系統，成為一個孤立系統(universe)，這樣應該是沒有問題的。


如同 "一" 所用的式子 : S_universe = (delta S_sys*) + (delta S_surr) >= 0

個人淺見

2012-07-04 12:27:51 補充：
有道理!
所以還欠考慮了這一個"得2J功的環境"也要加進來....
瞭解!

2012-07-04 23:03:13 補充：
環境S=0, 要思考其熱量Q 和功W 在熱力學是不同的量
功dW= pdV 或 FdS或 uHdM 或fdA (f為表面張力)
熱dQ=nCdT
功造成能量的有序傳遞
熱為無序傳遞

dS=dQ/T 而傳功2j不是熱2j, 傳熱是0j
所以 dS=0

my腦袋是這樣想環境的dS=0的

2012-07-05 10:35:36 補充：
解題時我都習慣處理dS(物理面)
這題用熱機效率解題倒是一個捷徑(工程面), very Good method.

在發展的歷史上, 以的確是由卡諾機的熱效率>=熱機效率
進而推導出火商 增加原理 及 熱力學第二定律

Einsteine

你的答案雖正確，但系統選取有問題。

熱機為封閉系統，非孤立系統。

若硬要選出一個孤立系統，則高低溫熱儲也得納入系統，這樣就會有問題。

好的陳述觀念為：

(法一)

選取熱機為封閉系統

由熱效率定義得：e = (W_out.net)/(Q_in) = 2/3

假設為卡諾循環：e_c = 1 - (T_C / T_H) = 1 - (T_C / 600)

e <= e_c

所以T_c <= 200K

2012-07-04 07:56:02 補充：
(法二)

選取熱機為封閉系統，並考慮為穩態

由熱力學第二定律得：Sgen = (delta S_sys) + (delta S_surr) >= 0


所以0 <= (- 3/600) + (1/T_C)

所以T_C <= 200K

2012-07-04 11:29:57 補充：
若選取高低溫熱儲與熱機為孤立系統，試問2J功是輸出到哪去了?

2012-07-04 13:22:32 補充：
再者若考慮熱機、高低溫熱儲與環境為孤立系統：Sgen >= 0

熱機：S=0

高溫熱儲：S= -3/600

低溫熱儲：S=1/T_C

環境：S=?

所以分析失敗

2012-07-04 13:23:44 補充：
請解釋" 2J功就在S_cycle裡"

2012-07-04 14:55:51 補充：
我想了想，環境S=0，故可選取熱機＋熱儲＋環境為隔絕系統

但仍不解你所言「2J功就在S_cycle裡」?

2012-07-05 09:09:34 補充：
msher

環境S=0這點我在意見13已想清楚了，但還是多謝你。

版主

我接受你給我個性上的意見，

但2J功應解釋功不影響商生成，環境S_work =0，如msher所言。