华科工程热力学第四章.pdfVIP

4-4 ．氧气O 由t =40 ℃、p =0.1MPa 被压缩到p =0.4MPa，试计算压缩1kg 氧气消耗的技术 2 1 1 2 功。（1）按定温压缩计算；（2 ）按绝热压缩计算，设比热容为定值；（3 ）表示在同一p -v 和 T-s 图上，并比较两种情况技术功的大小。 4-5 ．1.5kg 理想气体,c =2.232kJ/(kg·K) ，c =1.713kJ/(kg·K) ，p =586kPa ，t =26.7 ℃。经可逆 p v 1 1 定温过程到状态2 ，过程中放出热量317kJ 。求： （1）过程初、终态的容积V 、V 和过程终了的压力p ； 1 2 2 （2 ）过程中所作的功量W； （3 ）过程中ΔS 和ΔH 。 解：（1）Rg cp cv 0.519kJ / (kg K ) 据理想气体状态方程pV=mR T g mR T V = g =0.398m3 1 p1 根据热力学第一定律及理想气体状态方程可得技术功和膨胀功分别为 w = q −∆u T w = q −∆h t,T 因为对于理想气体，内能和焓是温度的单值函数， 即定温条件下 q=w =w T t,T 2 2R T V P g 2 2 而膨胀功W = mw = m pdv=m dv=mTR ln =p V ln =q=-317kJ T T ∫1 ∫1 V g V1 1 1 P1 解得P =2280kPa，V =0.1m3 2 2 （2 ）过程所做的功量 W =Q=-317kJ t,T （3 定温过程 ∆H = 0 Q −317KJ 熵变 ∆S = = =-1.057KJ/K T 299.85K 4-9. 一容积为0.15m3 的气罐，内装氮气，其初压力p =0.5MPa，温度t =27 ℃。若对氮气加 1 1 热，其压力、温度都升高。气罐上装有压力控制阀，当压力超过0.8MPa 时，阀门便自动打 开，放出部分氮气，即罐中维持最大压力为 0.8MPa 。问：当气罐中氮气温度为 285℃时， 对罐内氮气共加入多少热量？设氮气比热容为定值。 4-12. 试证明：理想气体在T-s 图（图4-22 ）上的任意两条定容线（或定压线）之间的水平 距离相等，即求证14 23 。 4-19. 如图4-20所示，容器A 中装有0.2kg 的一氧化碳CO，压力、温度为0.07MPa、77°C 。 容器B 中装有0.8kg 压力、温度为0.12MPa、27°C 的CO 。A 和B 均为透热壁面，它们之间 经管道和阀门相通。现打开阀门，CO 气体由B 流向A 。若压力平衡时温度同为t2