第八章-理想气体的热力过程(作业)

热力学习题参考答案第八章理想气体热力过程热力学习题参考答案[8-7]如图8-13所示，1kg空气从初态p1=0.198MPa，t1=300℃定温膨胀到v2=1.68m3/kg，随后将空气定压压缩，再在定容器下加热，使它重新回到原来的状态。试求出各特性点1、2、3的状态参数和每一过程中热力学能、焓、熵的变化量，并画出T-S图。点1p1=0.198MPa，t1=300℃=573K3131610.287105730.831/0.19810gRTvmkgp点2T2=T1=573K，v2=1.68m3/kg322620.287105730.09791.6810gRTpMpav点3p3=p2=0.0979MPa，v3=v1=0.830m3/kg633230.0979100.831283.50.28710gpvTKR解：各特性点的状态参数：P0v123图8－13热力学习题参考答案P0v123图8－13各过程中内能、焓、熵的变化：021u021h21211.68ln0.287ln0.2024/0.831gvsRkJkgKv23320.717283.5573207.85/VuCTTkJkg23321.004283.5573291.06/phCTTkJkg3232283.5ln1.004ln0.7079/573pTsCkJkgKT31130.717573283.5207.85/VuCTTkJkg31131.004573283.5291.06/phCTTkJkg3312573ln0.717ln0.5055/283.5VTsCkJkgKTT0s123热力学习题参考答案[8-8]2kg的气体按多变过程膨胀到原有体积的3倍，温度从300℃下降至60℃。膨胀过程中膨胀功为100KJ，自外界吸热20KJ。求气体的Cp和Cv各是多少？解：取气体为闭系，v2=3v1,T1=300+273=573K,T2=60+273=333K，对多变过程有：12112nvvTT494.1131ln573333ln1ln/ln1212vvTTn按多变过程计算膨胀功公式：1211001gWmRTTn按多变过程计算热量公式：212120111gVRnnQmCTTmTTkJnnγ=1.6175由此可求得：1.61750.10290.2696/11.61751pgCRkJkgKn110.10290.1666/11.61751vgCRkJkgKn1001.49410.1029/2573333gRkJkgK热力学习题参考答案[8-13]某气体在定压下从初温40℃加热到750℃，并作了膨胀功w=184.6kJ/kg，设比热容为定值，试确定该气体的Rg，并求其热力学能的变化、吸热量和熵的变化。解：对于理想气体的定压变化有：ggRTRdvddTpp因而有：gwpdvRT184.60.26/75040gwRkJkgKT气体的摩尔质量：8.31432/0.26gRMkJkmolR∴气体是O2：KkgkJCv/657.0KkgkJCp/917.0则：kgkJTCuV/5.46640750657.0466.5184.6651.1/quwkJkgKkgkJTTCsp/086.127340273750ln917.0ln12