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1、1.3 题略解： m2.1748.9210)73(3gphgp1.5 题略 m1.052.30sin .0k/8/33lhlc已 知 ：烟气的真空度为： Pa8.743sin2.89gpv 1 mmH 2O = 9.80665 Pa 1 Pa = 0.10197 mmH 2OmH07.7842Pav烟气的绝对压力为： kPa540.98a3.98540.34.15 &vbp1.10 题略解：锅内表压力 g40.7k.081.94063 gApmApg2.2 填空缺数据（兰色）：过程 Q/kJ W/kJ U/kJ1-2 1390 0 13902-3 0 395 -3953-4 -1000 0 -
2、10004-1 0 -5 52.9 题略已知：D 1 = 0.4 m，p 1 =150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即 p = kD，太阳辐射加热后 D2 = 0.45 m求：过程中气体对外作功量解：由 D1=0.4 m，p 1=150 kPa，可求得：k =375 kPa/mkJ27. )(82)64133321DkdDWdkpVd答：过程中气体对外作功量为 2.27 kJ2.12 题略解：（1）确定空气的初始状态参数 K30)27( m101 kPa1.2938.9521 34 4 TAHVAgppbgb（2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因
3、此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 3-321 43222 m10.590KkPa1.9508.)9( pVTAgbgb活塞上升距离 c023.5.010)23.()(4312 AH对外做功量 J9.7)523.(.19332VpW由闭口系能量方程，Q= U+W，因 T2 = T1，故U = 0。所以求得气体与外界的换热量为Q =W=97.999 J讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用 计pdVW21算，本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外界参数未予描述，因而难以计算） 。（2）系统对外做功 97.999 J，用于提
4、升重物的功量为 （有用功） ，Vpg2另一部分 是克服大气压力所做的功。Vpb3.3 题略解：（1）泄漏的气体量为 kmol541.0g8.23 )273(4/3.810)274(/3.81066221 TRVpg（2）泄漏的气体在 1bar 及 17时占有的容积为 35m05.110)27(43.8. pTRVg3.6 题略解：由题意：U = 0 T2 = T1 = 600 K 由理想气体气体状态方程， 有：MPa2.0.335121221 pTVpTVpU = H = 0 J/K1426.kJ/1426. 3ln208.5.lnln31 pmRVsmSgg3.7 题略解：（1）混合后的质量
5、分数：CO2 = 5.6 %， O2 =16.32 %， H2O =2 %， N2 =76.08 %（2） 折合摩尔质量：Meq = 28.856 kg/kmol （3） 折合气体常数：Req = 288.124 J/（kg K）（4） 体积分数：CO2 = 3.67 %， O2 =14.72 %， H2O =3.21 %， N2 =78.42 %（5）各组分气体分压力：pCO2 = 0.01101 MPa ， pO2 =0.04416 MPa ，pH2O =0.00963 MPa ， pN2 =0.2353 MPa3.8 题略解：由题意，H 2 的摩尔成分 1%52135%2Hx由教材公式（
6、3.35） ，求混合气体的当量摩尔质量kg/mol10.54 25128 12% 63 22244 HNCOCH MxxMxMieq混合气体的当量气体常数为 )/(8.754.1038eqg, KkgJMReq 由理想气体状态方程，求得罐内所允许的最高温度为 .54317.8.74602.3,maxax eqgRVpT3.10 题略解：（1）多变指数 n由多变过程的过程方程： nnvp21903.l8)/l(ln1212vpvp（2）过程中热力学能、焓和熵的变化量由理想气体的状态方程： 2211,TRvpTRgg801212vpT1280又 )(2cqn 111 97.0478.93.)( T
7、cV K526.4917.08.1nqT56812 kJ/g174.8).(.cuV5264910Thp K)kJ/(g821.0ln.0ln7.lnl1212 vRsg（3）空气对外所作的膨胀功和技术功由闭口系能量方程： /69.3174.8.4uqwnkJ/g230t3.13 题略解：（1）略（2）每一过程中工质热力学能、焓、熵的变化以及与外界交换的膨胀功求热力学能、焓、熵的变化，关键是利用理想气体的状态方程和过程方程求出各点的状态参数。1-2 为等温过程 02121HUkgpTRvg /m831.98.57031 J/K0.6ln.4ln22 vmSg kPa768.15302TkJ3.
8、4681.0ln2.4ln21 vRWg2-3 为等压过程，3-1 为等容过程（返回初态） ，有 12,vpK5.3287.0193gpT kJ4.83)728(4.)(332 TmcUV 916.02Hp /2.053ln.1ln32S kJ5)8.(974)(23 vW3-1 过程：kJ14.83)5.273(18.04)(3113 TmcUV 796Hp /K0.ln.ln313S0W（2）略3.15 题略解：（1）三种过程熵的变化量（a）定温过程： K)kJ/(g462.051ln287.0ln1 pRsg（b）定熵过程： 0（c）对 n =1.2 的多变过程，可利用两状态间状态参数之
9、间的关系式： npT121得： K48.32)7150(2.121 )kJ/(g1923.046.29.0 51ln.4.lnlnl1 pRTcsgp4.3 题略%60145.38210Tqwtct解 ： t tc 违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）4.6 题略解：（1）（2） 12 为定熵过程，由过程方程和理想气体状态方程，得： MPaTpk 95.273015.14.121 （3）双原子气体，可近似取 ）（定 压 摩 尔 比 热 ： ）（定 容 摩 尔 比 热 ： KkmolJRCmpV /1075.2934.87286%76.59.
10、342083.2087.14 6.1405.927ln14ln.0)(10 32231 QWkJkJpTSn kJQt热 效 率 ：循 环 功 ：循 环 放 热 量 ：循 环 吸 热 量 ：如果把双原子气体看作空气，并按单位质量工质的循环功和热量计算热效率，其结果相同，说明不同双原子气体工质进行同样循环时热效率差别不大。 %78.591206/214 /4851.0927ln8.30ln/6)5(0.13302213qwkgJkgJpRTs kJcqt gp热 效 率 ：循 环 功 ：循 环 放 热 量 ：循 环 吸 热 量 ：注意: 非卡诺循环的热效率与工质性质有关。如果工质的原子数相同，则
11、相差不大。也可以利用 的关系，将 Rg 作为变量带入，最后在计算热效率时分子分母1kcgp刚好约掉。4-4 题略%76.594201.9.168.0527ln3ln4)015(130313 22213 gt g gggpRqw RRpTsqkRc热 效 率 ：循 环 功 ：循 环 放 热 量 ：循 环 吸 热 量 ：解： 定压过程总加热量为： q =c p T 其中用来改变热力学能的部分为： u= cv T 而 cp = cv+Rg 定压过程用来作功的部分为：w =R g T4.10 题略思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。解：取该绝热容器为闭口系，设热水用角标 H 表示，冷水用角标 C
12、 表示，并注意液体 cp = cv = c由闭口系能量方程： KmTT TcmTcUWQCH CvHvC 5.31529300,112 121 ）（）（即固体或液体熵变的计算可根据熵的定义式：dS = Q/T 其中 Q=dU + pdV 固体和液体的 dV0 Q = dU = mcdT （c p = cv = c）12122121 2121 lnlnCHCH CHCHiso CHiso TmcTcTdmTcddQSSTdd KkJ/49.023.5ln35.ln87.4该闭口绝热系的熵增相当于孤立系熵增， ，故该混合过程为不可逆过isoS程。4.14 题略解法 1： 实际循环： ； KT180
13、201 KT34022%6.73412t卡诺循环： 3.1202TtckJQWttcnet 469.21)8.7.()(1 解法 2：利用 火 用 损失（作功能力损失）公式：I =T 0 Sg 高温热源不等温传热熵产为 KkJTSg /142.201801低温热源不等温传热熵产为kJTQtg /05297.34.)(2122 kJSTI KkJgg 68.1079.3/602作 功 能 力 损 失总 熵 产4.15 题略解：（1）空气的熵增=熵产（不可逆绝热压缩）K)kJ/(g0815.4.ln05.1435ln0.1 ln12222 pcTcpRTcsgpg（2）由于是不可逆压缩过程，可利用
14、闭口系能量方程 求压缩耗功wuq由题意： kJ/g57.143)03(4.15)(21Tkcuwp（3）由于是不可逆绝热压缩，所以空气的熵增=熵产。 火 用 损失为：kJ/g5.08.30gsTi下面是附加的一些例题，供参考：一、试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？解： 定压过程总加热量为： q =c p T 其中用来改变热力学能的部分为： u= cv T 而 cp = cv+Rg 定压过程用来作功的部分为：w =R g T二、2kg 某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的 3 倍，稳定地从 300降低到 60，膨胀过程中作功 418.68 kJ，吸热 83.736 kJ，求：（1）过程的多变指数；（2）气体的 cp 和 cV。解：（1）过程的多变指数：由理想气体状态方程： TmRg因质量不变，所以162.5371212121 VTpTVp由多变过程的过程方程： nnvp2质量不变，可推得： n21 两边取对数 2211 lnllnl VpVp49.31
