内容发布更新时间 : 2024/12/26 1:25:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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4-1 1kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为
v2?10v1,压力降低为p2?p1/8,设比热为定值,求过程中内能
的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。 解:热力系是1kg空气 过程特征:多变过程
n?ln(p2/p1)ln(1/8ln(v1/v2)?)ln(1/10)=0.9
因为
q?cn?T
内能变化为
c5v?2R=717.5J/(kg?K) c?77p2R?5cv=1004.5J/(kg?K)
c cn?kn?vn?1?5cv?=3587.5J/(kg?K)
?u?cv?T?qcv/cn=8×103J
膨胀功:w?q??u=32 ×103J 轴功:ws?nw?28.8 ×103J
焓变:?h?cp?T?k?u=1.4×8=11.2 ×103J
熵变:?s?cpln
v2p2?cvln=0.82×103J/(kg?K) v1p14-2 有1kg空气、初始状态为p1?0.5MPa,t1?150℃,进行下列过程:
(1)可逆绝热膨胀到p2?0.1MPa;
(2)不可逆绝热膨胀到p2?0.1MPa,T2?300K; (3)可逆等温膨胀到p2?0.1MPa;
(4)可逆多变膨胀到p2?0.1MPa,多变指数n?2;
试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并将各过程的相对位置画在同一张p?v图和T?s图上 解:热力系1kg空气 (1) 膨胀功:
RT1p2w?[1?()k?1p1k?1k]=111.9×103J
熵变为0
(2)w???u?cv(T1?T2)=88.3×103J
?s?cplnT2p2?Rln=116.8J/(kg?K) T1p1
(3)w?RT1ln?s?Rlnp1=195.4×103J/(kg?K) p2p1=0.462×103J/(kg?K) p2n?1nRT1p2(4)w?[1?()n?1p1]=67.1×103J
p2T2?T1()p1?s?cplnn?1n=189.2K
T2p2?Rln=-346.4J/(kg?K) T1p1
4-3 具有1kmol空气的闭口系统,其初始容积为1m3,终态容积为10 m3,当初态和终态温度均100℃时,试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。该过程为:(1)可逆定温膨胀;(2)向真空自由膨胀。 解:(1)定温膨胀功
V210?1.293*22.4*287*373*ln?7140kJ V11V2?s?mRln?19.14kJ/K
V1w?mRTln(2)自由膨胀作功为0
?s?mRlnV2?19.14kJ/K V1