moea_joint_essay
106年
[機械] 熱力學與熱機學、流體力學與流體機械
第 三 題
初始狀態為 90℃之鐵塊 40 kg ( $C_p= 0.45 kJ/kg ^\circ C$)及銅塊 30 kg ( $C_p= 0.386 kJ/kg ^\circ C$)，同時丟入 15 ℃之高雄澄清湖內，且最終達到熱平衡，請問此過程之總熵變化量？（15 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
澄清湖視為無限大熱庫，溫度維持恆定在 15°C (288K)。鐵塊和銅塊從 90°C (363K) 降溫至 15°C (288K)。分別計算鐵塊、銅塊的熵變化量 (ΔS = m C_p ln(T_f / T_i))，並計算熱庫(湖水)吸收熱量所增加的熵 (ΔS_湖 = Q / T_湖)。總熵變化量為三者之和。
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- 定義溫度： 初始溫度：$T_{i, \text{metal}} = 90^\circ\text{C} = 363 \text{ K}$ 最終平衡溫度（湖水溫度恆定）：$T_f = 15^\circ\text{C} = 288 \text{ K}$
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