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1、60w.379kA解:由4-仇-)q、解：绝热过程膨胀功w=cv(TT2)因此J=kcv=1.4x绝热过程铲止(273.15+40)-(273.15-36=0.，与质吊定由理想气体状态方程可得守晋,叱43某理想气体动力彳膨胀到状态C,再定循环。己知I第4章理想气体的热力过程压气机4-12.268kg的某种理想气体，经可逆定容过程，其比热力学能的变化为A/z=139.6kJ/kg,求过程膨胀功、过程热量。解：可逆定容过程膨胀功炉=0过程热磧Ov=/u+w=inAu=2.268kgx1396kj/kg=316.6kJ4-2某理想气体在缸内进行可逆绝热膨胀，当比体积变为原來的2倍时，温度由40C降为
2、-36C,同时气体对外作膨胀功60kJ/kgo设比热为定值，试求质量定容热容3过程构成，先从状态a定温膨胀到状态b,后绝热i绝热压缩回到状态a，在p，图、T-s图上表示该蟲附恰,丽放热量、功和循环热效率的计算式。昱走用鞭热过程，放热量q2=力+叫=力=hd-hcAS=l01x830.4J/(kgK)786,21(1.01-0.72)xl03xlnO2=830.4J/(kgK)AS=nicpIn台己鸟4-8压力为0.12MPa,温度为30C,容积为0.5n?的空气在气缸中被可逆绝热压缩,终AS=AS图418习题47解：(1)由pV=mRgT,O.ZxlO=1x(1.01-0.72)x103x28
3、3.15得vbi=Kn=-41m3由公，0.2x0.4114=0.4x得vB2=0.25m3,因此Vn=0.57m3(3)取A+B为热力学研究对彖，0=(/+0=0.72x10x(7862128315+345#第4章理想气体的热力过程压气机#第4章理想气体的热力过程压气机态压力为0.6MPa,试计算终态温度、终态容积以及所消耗的功。T1.4-10.60J2解:绝热过程铲鱼,7；=303.15x14=480.13K由pK=pV0.12X0.514=0.6xV4f得F；=0.158m3消耗的功wc=丄(pd-P)K160lC,解：O=AU+W9ALr=20-100=-80kJ)At7=nicv(爲
4、一7)=mcvTx-180=2x0.1667x(273.15+37?=1.4940.331kJ/(kgK),其中a.b、c、d均为常数，e为自然数。得=y-j(0.6xl06x0.158-0.12xl06x0.5)=87572.9J1.494K20=2xx1.494-1，解：对等爛过程有ds=cv+c=0,(d+bT)+(cF=因此Cp=KC4-100.k=1988热容与温度的关系为Cp=a+b7cv=d+bT,试证明，对等爛过程有:,dpdvbzf,、ddpdvb,d卜ci1+pdv=0911dT=0pvRgapvab_如积分得:汁卩+认+总，可得丹=八#第4章理想气体的热力过程压气机4-1
5、1设理想气体经历了参数x保持不变的可逆过程，g为该过程的比热容，试证明:pva=常数，其中a=（qCpVC一q）解：Sq=cxdT=Tds=TcF+c,因litcx=cv+cIP卩丿TP卩dTdpdvm.r(n=4-，因此qTpvdpdvdpdv+=cv+CPpV空（4一卬）+空（c-cJ=0,将此式积分得:pVv7物。图4-19习题412(cx-cv)np+(q-Cp)lnv=常数，lnp+ali=常4-12一个气缸活塞系统如图4-19所示,活塞的截而积重物20kg,初始状态温度300K,大气压力101325Pa。求如杲使缸内空/温度升高5C的同时使重物升高2cm帝底部10cm,II入多少热
6、吊:然后当可逆绝热情况卜使活塞回到原位置，需耍再加上多/解：（DQ、+pV=m、vVR.O=101325+20x9.8066540X10440X10X10X1x5+40xl0-4x2xl0-2U14.5346Jx丿300x(1.4-1)#第4章理想气体的热力过程压气机#第4章理想气体的热力过程压气机（2）绝热过程P片=PV得:1Q1325+20x9.8066540xl0-4)x(480xl0-6)14101325+A.x9.8066540x104丿x(400xl0-6)14#第4章理想气体的热力过程压气机#第4章理想气体的热力过程压气机可得/=37.83kg#第4章理想气体的热力过程压气机4-
7、13一个立式气缸通过能自由活动且无摩擦的活塞密封有0.3kg空气。己知空气的初始温度ri=20C,容积=0.1411?,试计算：（1）若向空气中加入30kJ热量后，空气的温度、压力以及容积各是多少？气体对外作的功是多少？（2）当活塞上升到最终位置并加以固定、再向空气加热30kJ热量后，空气的压力将上升至多少？（3）整个过程空气的热力学能、焰、爛变化多少？解：（1）根据pV=mRsT,px0.14=0.3x287x293.15,得p=180287Pa(2)该过程为定压过程，根据闭II系能呈方程o=u+w因此F；=0.1875m3,T2=392.7K,/?2=18该过程为定压过程，根据闭可得切=8
8、290Pa,577Pa,同时可得7；=406.63KU=niCyAT=wcF(7；)=0.3x717.5x(406.63-293.15)=24426.6JVO=mcvT=阪三pSVKO=nicvT+pV=mcv+pV=pV=niRJ可得r=0.0475mAT=99.55K气体对外作功炉=180287x（87(3)工+人In冬7；g如一可)=0.3x1004.5x(406.63-293.15)=34197.2J=0.諾717.55叱+287山哼I293.150.14)=95.59J/(kgK)4-14一装有阀门的刚性容器内盛有某种理想气体，其压力p（稍高J：人气压丿jpo）,温度等丁大气温度,然后打开阀门绝热放气，当容器内气体压力降至为人气压力內时，关上阀门。经一段时间后，容器
