- 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第四章
4-1 1kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为,压力降低为,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=0.9
因为
内能变化为
=717.5
=1004.5
=3587.5
=8×103J
膨胀功:=32 ×103J
轴功:28.8 ×103J
焓变:=1.4×8=11.2 ×103J
熵变:=0.82×103
4-2 有1kg空气、初始状态为,℃,进行下列过程:
(1)可逆绝热膨胀到;
(2)不可逆绝热膨胀到,;
(3)可逆等温膨胀到;
(4)可逆多变膨胀到,多变指数;
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图和图上
解:热力系1kg空气
膨胀功:
=111.9×103J
熵变为0
(2)=88.3×103J
=116.8
(3)=195.4×103
=0.462×103
(4)=67.1×103J
=189.2K
=-346.4
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7140kJ
19.14kJ/K
(2)自由膨胀作功为0
19.14kJ/K
4-4 质量为5kg的氧气,在30℃温度下定温压缩,容积由3m3变成0.6m3,问该过程中工质吸收或放出多少热量?输入或输出多少功量?内能、焓、熵变化各为多少?
解:-627.2kJ
放热627.2kJ
因为定温,内能变化为0,所以
内能、焓变化均为0
熵变:
-2.1 kJ/K
4-5 为了试验容器的强度,必须使容器壁受到比大气压力高0.1MPa的压力。为此把压力等于大气压力。温度为13℃的空气充入受试验的容器内,然后关闭进气阀并把空气加热。已知大气压力B=101.3kPa,试问应将空气的温度加热到多少度?空气的内能、焓和熵的变化为多少?
解:(1)定容过程
568.3K
内能变化:202.6kJ/kg
283.6 kJ/kg
0.49 kJ/(kg.K)
4-6 6kg空气由初态p1=0.3MPa,t1=30℃,经过下列不同的过程膨胀到同一终压p2=0.1MPa:(1)定温过程;(2)定熵过程;(3)指数为n=1.2的多变过程。试比较不同过程中空气对外所作的功,所进行的热量交换和终态温度。
解:(1)定温过程
573.2 kJ
T2=T1=30℃
(2)定熵过程
351.4 kJ
Q=0
221.4K
(3)多变过程
=252.3K
436.5 kJ
218.3 kJ
4-7 已知空气的初态为p1=0.6MPa,v1=0.236m3/kg。经过一个多变过程后终态变化为p2=0.12MPa,v2=0.815m3/kg。试求该过程的多变指数,以及每千克气体所作的功、所吸收的热量以及内能、焓和熵的变化。
解:(1)求多变指数=1.30
1千克气体所作的功
146kJ/kg
吸收的热量
=36.5 kJ/kg
内能:
146-36.5=-109.5 kJ/kg
焓: -153.3 kJ/kg
熵:=90J/(kg.k)
4-8 1kg理想气体由初态按可逆多变过程从400℃降到100℃,压力降为,已知该过程的膨胀功为200kJ,吸热量为40 kJ,设比热为定值,求该气体的和
解:
kJ
=533J/(kg.k)
=200 kJ
解得:n=1.49
R=327 J/(kg.k)
代入解得:=533+327=860 J/(kg.k)
4-9将空气从初态1,t1=20℃,定熵压缩到它开始时容积的1/3,然后定温膨胀,经过两个过程,空气的容积和开始时的容积相等。求1kg空气所作的功。
解:
=-116 kJ/kg
=454.7K
=143.4 kJ/kg
w=w1+w2=27.4 kJ/kg
4-10 1kg氮气从初态1定压膨胀到终态2,然后定熵膨胀到终态3。设已知以下各参数:t1=500℃,v2=0.25m3/kg ,p3=0.1MPa,v3=1.73m3/kg。求(1)1、2、3三点的温度、比容和压力的值。(2)在定压膨胀和定熵膨胀过程中内能的变化和所作的功。
解:(1)=1.5 MPa
=1263K
p1=p2=1.5 MPa
v1==0.15 m3/kg
=583 K
(2) 定压膨胀
364 kJ/kg
145.4 kJ/kg
定熵膨胀
505 kJ/kg
-505 kJ/kg
或者:其q=0,= -505 kJ/kg
4-11 1标准m3的空气从初态1 p1=0.6MPa,t1=300℃定熵膨胀到状态2,且v2=3v1。空气由状态2继续被定温压缩,直到比容的值和
文档评论(0)