湖南大学工程热力学理想气体热力过程复习题

百度文库- 让每个人平等地提升自我1 第 4 章理想气体热力过程及气体压缩4． 1 本章基本要求熟练掌握定容、 定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p 、v、T、 u 、h 、s 的计算，过程量Q、W 的计算，以及上述过程在p -v 、T-s 图上的表示。4． 2 本章重点结合热力学第一定律，计算四个基本热力过程、多变过程中的状态参数和过程参数及在p- v 、T- s 图上表示。本章的学习应以多做练习题为主，并一定注意要在求出结果后，在p- v 、T- s 图上进行检验。4． 3 例 题例 1．2kg 空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，如图，从初态1p =,1t =300 C 膨胀到终态容积为初态容积的5 倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、焓、熵的变化量。图解：将空气取作闭口系对可逆定温过程1-2 ，由过程中的参数关系，得barvvpp961.151807.92112百度文库- 让每个人平等地提升自我2 按理想气体状态方程，得111pRTv=kgm /3125vv=kgm /312TT=573K 2t =300 C气体对外作的膨胀功及交换的热量为1211lnVVVpQWTT= 过程中内能、焓、熵的变化量为12U=0 12H=0 12S =1TQT = /K 或12S =mRln12VV = /K 对可逆绝热过程1-2 ′ , 由可逆绝热过程参数间关系可得kvvpp)(211'2其中22'vv=kgm /3故4.12)51(807.9'p= RvpT'''222=301K '2t=28 C气体对外所做的功及交换的热量为)(11)(11'212211TTmRkVpVpkWs= 0'sQ过程中内能、焓、熵的变化量为kJTTmcUv1.390)(1212''或kJWU3.390212'kJTTmcHp2.546)(1212'''12S=0 百度文库- 让每个人平等地提升自我3 例 2. 1kg 空气多变过程中吸取的热量时，将使其容积增大10 倍，压力降低为 1/8 ，求：过程中空气的内能变化量，空气对外所做的膨胀功及技术功。解：按题意kgkJq n/87.411210vv1281 pp空气的内能变化量：由理想气体的状态方程111RTVp222RTVp得：12810 TT多变指数903.010ln8ln)/ln()/ln(1221vvppn多变过程中气体吸取的热量11212141)(1)(TnkncTTnkncTTcqvvnnKT1.571气体内能的变化量kgkJTTmcUv/16.8)(1212空气对外所做的膨胀功及技术功：膨胀功由闭系能量方程kgkJuqwn/71.331212或由公式])(1[11112112nnppRTnw来计算技术功：kgkJnwppRTnnwnn/49.30])(1[112112112百度文库- 让每个人平等地提升自我4 例 3：一气缸活塞装置如图所示，气缸及活塞均由理想绝热材料组成，活塞与气缸间无摩擦。开始时活塞将气缸分为A、 B 两个相...