工程熱力學(xué)習(xí)題答案第四章

1、第四章第四章41411kg空氣在可逆多變過(guò)程中吸熱40kJ，其容積增大為，壓力降低為1102vv?，設(shè)比熱為定值，求過(guò)程中內(nèi)能的變化、膨脹功、軸功以及焓和熵的變化。812pp?解：熱力系是1kg空氣過(guò)程特征：多變過(guò)程＝0.9)101ln()81ln()21ln()12ln(??vvppn因?yàn)門(mén)cqn??內(nèi)能變化為＝717.5Rcv25?)(KkgJ?＝1004.5vpcRc5727??)(KkgJ?＝3587.5?nc????vvcnk

2、nc51)(KkgJ?＝8103JnvvcqcTcu????膨脹功：＝32103Juqw???軸功：28.8103J??nwws焓變：＝1.48＝11.2103JukTchp?????熵變：＝0.8210312ln12lnppcvvcsvp???)(KkgJ?4－2有1kg空氣、初始狀態(tài)為，℃，進(jìn)行下列過(guò)程：MPap5.01?1501?t（1）可逆絕熱膨脹到；MPap1.02?（2）不可逆絕熱膨脹到，；MPap1.02?KT3002?（

3、3）可逆等溫膨脹到；MPap1.02?（4）可逆多變膨脹到，多變指數(shù)；MPap1.02?2?n試求上述各過(guò)程中的膨脹功及熵的變化，并將各過(guò)程的相對(duì)位置畫(huà)在同一張圖和vp?圖上sT?解：熱力系1kg空氣內(nèi)能、焓變化均為0熵變：－2.1kJK???12lnVVmRs4－5為了試驗(yàn)容器的強(qiáng)度，必須使容器壁受到比大氣壓力高0.1MPa的壓力。為此把壓力等于大氣壓力。溫度為13℃的空氣充入受試驗(yàn)的容器內(nèi)，然后關(guān)閉進(jìn)氣閥并把空氣加熱。已知大氣壓力B

4、＝101.3kPa，試問(wèn)應(yīng)將空氣的溫度加熱到多少度？空氣的內(nèi)能、焓和熵的變化為多少？解：（1）定容過(guò)程568.3K????3.1013.1011002861212ppTT（2）內(nèi)能變化：202.6kJkg??????)2863.568(28725)12(TTcuv283.6kJkg??????)2863.568(28727)12(TTchp0.49kJ(kg.K)???12lnppcsv46466kg空氣由初態(tài)p1＝0.3MPa，t1=

5、30℃，經(jīng)過(guò)下列不同的過(guò)程膨脹到同一終壓p2＝0.1MPa：（1）定溫過(guò)程；（2）定熵過(guò)程；（3）指數(shù)為n＝1.2的多變過(guò)程。試比較不同過(guò)程中空氣對(duì)外所作的功，所進(jìn)行的熱量交換和終態(tài)溫度。解：（1）定溫過(guò)程573.2kJ???1.03.0ln303287621lnppmRTWWQ?T2=T1=30℃（2）定熵過(guò)程351.4kJ?????????])3.01.0(1[30314.12876])12(1[114.114.11kkppTkRm