n(1) g, =m...14%×505.6%Wco50+755%×502%WH.O=50+7550×75%+75×76.8%=76.8%WN.50+756%×50+23.2%×75=16.32%W50+75(2) Mmix6%2%1632%,76.8%=28.87ZM.44322818(3) Rm=- -8314=28 / g 28.873-7定比热容理想气体,进行了1-2、4+3两个定容过程以及1-4、2-3两个定压过程(图3-7)。试证明:9123>4143证明: q123 = Nu+ Wi23 = W23q143=u+W143=W4XW2, >W4i. 123 >q143图3-7空气从300K定压加热到900K。按理想气体计算每千克空气吸收的热量及摘的变化:3-10(1)按定比热容计算:(2)利用比定压热容经验公式计算:(3)利用热力性质表计算。解答:( q= J00c,dT =1.005(900-300)=603kJ / kgn
5 J Kg K M R R M W M W W W W m m g mix m mix i i mix O N H O CO mix i i = = = = + + + = = = + + = = + + = = + = = + = = 288 / 28.87 8314.3 3 28.87 28 76.8% 32 16.32% 18 2% 44 5.6% 1 1 2 16.32% 50 75 6% 50 23.2% 75 76.8% 50 75 50 75% 75 76.8% 2% 50 75 5% 50 5.6% 50 75 14% 50 1 2 2 2 2 ( ) ( ) () 3-7 定比热容理想气体,进行了 1→2、4→3 两个定容过程以及 1→4、2→3 两个定压过程(图 3-7)。试证明: q123 q143 证明: 123 123 23 q u w w = + = 143 143 41 q u w w = + = 又 w23 41 w 123 143 q q 图 3-7 3-10 空气从 300K 定压加热到 900K。按理想气体计算每千克空气吸收的热量及熵的变化: (1)按定比热容计算;(2)利用比定压热容经验公式计算;(3)利用热力性质表计算。 解答: 900 300 1 1.005 900 300 603 / p q c dT kJ kg = = − = () ( )
AS=SS,=c,n=1.005in300=1.104k /kgK(2)q=α(T,-T)+(T-T)+2(T--T)+(T-T)=634.5k/ /kgAS=S,-S,=αIn+α(T,-T)+(T-T)+(T,-)S+7080= 0.9705ln 900=1.1508kJ /kg-K(3)q=932.93-300.19=632.74kJ/kgAS=2.84856-1.70203=1.14652kJ /kgK3-11空气在气缸中由初始状态TI=300K,p1=0.15MPa进行如下过程:(1)定压吸热膨胀,温度升高到480K;(2)先定温膨胀,然后再在定容下使压力增加到0.15MPa,温度升高到480K试将上述两种过程画在定容图和温熵图中:利用空气的热力性质表计算这两种过程中的膨胀功和热量以及内能和熵的变化,并对计算结果略加讨论。解答:(2)(1) 4u=344.7-214.07=130.63kJ/kg4s =2.17760-1.70203 = 0.47557kJ/kgq= J"CpdT =1.005(480-300)=180.9kJ/kgw= q- u = 180.9-130.63 = 50.27kJ/kg(2)1-2过程180Rx300×lr= 40.481kJ/kgW=RTIn
6 2 2 1 1 1 2 2 2 3 3 4 4 3 0 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 3 3 3 2 1 0 1 2 1 2 1 2 1 1 900 ln 1.005ln 1.104 / 300 2 634.5 / 2 3 4 ln 2 3 900 0.9705ln 3 p T S S S c kJ kg K T q T T T T T T T T kJ kg T S S S T T T T T T T = − = = = = − + − + − + − = = − = + − + − + − = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 6 9 3 2 2 3 3 0.1658 10 0.06788 10 0.06791 10 900 300 900 300 900 300 00 2 3 1.1508 / 3 932.93 300.19 632.74 / 2.84856 1.70203 1.14652 / kJ kg K q kJ kg S kJ kg K − − − − + − + − + − = = − = = − = ( ) ( ) ( ) ( ) 3-11 空气在气缸中由初始状态 T1=300K,p1=0.15MPa 进行如下过程: (1)定压吸热膨胀,温度升高到 480K; (2)先定温膨胀,然后再在定容下使压力增加到 0.15MPa,温度升高到 480K。 试将上述两种过程画在定容图和温熵图中;利用空气的热力性质表计算这两种过程中的膨胀功 和热量以及内能和熵的变化,并对计算结果略加讨论。 解答: 2 1 1 344 7 214 07 130 63 2 17760 1 70203 0 47557 1 005 480 300 180 9 180 9 130 63 50 27 P Δu . . . kJ/kg Δs . . . kJ/kg q C dT . . kJ/kg w q Δu . . . kJ/kg = − = = − = = = − = = − = − = ( ) ( ) ( ) 过程 2 1 2 − 2 1 480 ln 300 ln 40 481 300 T V w RT R . kJ/kg V = = = P T 2 1 2 1 V S (1) P 3 T 1 3 2 1 2 V S (2)