热力学复习资料

3－ 8 容积由隔板分成两部分，左边盛有压力为600kPa，温度为27℃的空气，右边为真空，容积为左边5倍。将隔板抽出后，空气迅速膨胀充满整个容器。试求容器内最终压力和温度。设膨胀是在绝热下进行的。解：热力系：左边的空气系统：整个容器为闭口系统过程特征：绝热，自由膨胀根据闭口系统能量方程WUQ绝热0Q自由膨胀 W＝0 因此 Δ U=0 对空气可以看作理想气体，其内能是温度的单值函数，得KTTTTmcv300120)12(根据理想气体状态方程161211222pVVpVRTp＝ 100kPa 3-9 一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，为500 kPa ，25℃。充气开始时，罐内空气参数为 100 kPa ，25℃。求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。解：开口系统特征：绝热充气过程工质：空气（理想气体）根据开口系统能量方程，忽略动能和未能，同时没有轴功，没有热量传递。dEhmhm00220没有流出工质m2=0 dE=dU=(mu)cv2-(mu)cv1终态工质为流入的工质和原有工质和m0= mcv2-mcv1mcv2 ucv2- m cv1ucv1=m0h0 (1) h0=cpT0 ucv2=c vT2 ucv1 =cvT1 mcv1=11RTVpmcv2 =22RTVp代入上式 (1)整理得21)10(1212ppTkTTTkTT=398.3K 3－ 12 压力为 1MPa 和温度为 200℃的空气在一主管道中稳定流动。现以一绝热容器用带阀门的管道与它相连，慢慢开启阀门使空气从主管道流入容器。设（1）容器开始时是真空的； （ 2）容器装有一个用弹簧控制的活塞，活塞的位移与施加在活塞上的压力成正比，而活塞上面的空间是真空，假定弹簧的最初长度是自由长度； （3）容器装在一个活塞，其上有重物，需要1MPa 的压力举起它。求每种情况下容器内空气的最终温度？解:（1）同上题4734.10kTT662K=389 ℃（2）wuhh=cpT0 L=kp RTpVkpAppAkdppAdLw212121T=05.0TRccvp552K=279 ℃同（ 2）只是 W 不同RTpVpdVwT=00TTRccvp473K＝200℃3-17 .温度 t1=500℃，质量流率 m1=120kg/h 的空气流 I，与温度 t2=200℃质量流率 m2=210kg/h 的空气流相混合，设混合前后的压力都相等，试求Ⅰ和Ⅱ两股气流混合后的温度解：3)21(2211hmmhmhmTchp代入得：330473210773*120)21(2211＋cmmcTmcTmT＝582K 例 4-3 空气的容积1V =23m ，由1P =1MPa ，t=40 C0，压缩到2P =1MPa，2V=0.5 3m，求过程的多变指数、压缩功、气体在过程中所放出的热量，以及气体的熵的变化。取定值比热计算。解：多变指数16.1)5.0/2ln()2.0/1ln()/ln()/ln(2112vvppn压...