代入 (a,b,R为常数)
4、已知理想气体的定容比热容为算式。
=a+bT。其中 a、b为常数。试导出其内能、焓和熵的变化量的计
5、 将1kg的由=30℃加热到=40℃,试分别用定值比热容(由附录表II查取)和平均比热容
(由附录表IV查取)计算其内能和焓的变化量。如果加热过程中未完成技术功,问加入的热量为多少?如果过程中未完成膨胀功,加入的热量又为多少?
6、0.1kmol的由=120℃定容地加热到=800℃,分别用定值比热容和平均比热容计算其内能
和焓的变化量及加入的热量。 7、某锅炉的空气预热器将空气由20℃加热到250℃,空气流量为60000
值比热容和平均比热容计算每小时加给空气的热量。 8、1kg的
(其量交术(算9
、
0胀气焓技
.
到体的术由1内,换功2以
/h(标准状况下),试用定
=0.8MPa、=900℃膨胀到=0.12MPa、=600℃按照理想气体性质: )用定值比热容计算
能、焓和熵的变化如果膨胀中未与外界热量,求作出多少技; )用比热容函数式计
上各量。
kM
P=性变功
ga
空、4质化。
0
气=0计量如
℃算,过
由8
5,其以程
0=℃试内及是
绝按能完定
热理和成熵
膨想的
1
7
的定,值求比膨热胀容终计点算压)力。(
用
10、将1kmol氧气由11、两
=0.1MPa、=25℃压缩到=6MPa、=250℃,按理想气体性质计算其内能、焓和熵
的变化量。如压缩过程消耗的技术功量为20000kJ/kmol,求过程中放出的热量(用比热容函数式计算)。
温4080界冷和热
股压力相同的度分别为至0℃,在定压℃的空气。若无热交换,试、热空气的质容积流量比(容计算)。
空下
空求量用气10混气混流平
流℃合与合量均,和力外前比比
12、两股压力相同的空气流。一股温度=400℃,流量为
=120kg/h;另一股=150℃,
两股混合为相同压力的混合气流。若混合过程是绝热的,求: (1)混合气流的温度;
(2)混合过程空气的熵将增大还是减小,还是不变; (3)计算熵变化量(用定值比热容计算)。
=21Okg/h。
13、容积为 0.35
的氮气瓶中,原来压力为 17MPa,温度为20℃。由于漏泄,压力降至8MPa,温度未变。用理想气体状态方程计算漏掉了多少氢气,再用通用压缩性系数对计算结果进行修正。 的容器中,试分别用理想气体状态
方程、通用压缩因子图和范德瓦尔斯方程计算容器内将承受的压力。 5
、
将=
在
空1
2=气0
02
7由Ka完、
成3
K=变
多的0
.化=
3少环8
境M到00有
K
P
中a
、=,用,
14、欲将0.5kmol的氮气在温度为300K的情况下充人容积为0.7
1
0.2最多功?MP
能
16、 用ds方程导出T-s。图上定容线及定压线的斜率,并判断过同一状态点时哪条线较陡? 17、 证明 p-h图上定熵线的斜率为。 18、 将下列偏导数用可测参数 及热系数表达:
;
。
19、 证明:
证明:
(1) (2)
20、 证明: 。 21、 (1)对手均匀物质
出p-T图上定熵线率表达式; (2)取某单原子理想的定压比热容c2.5R,问在p-T图同一状态点的定熵定容线斜率的比值少? 22、 对于处于23、 钢在500K时。
(1)确定比热容差
的值,并用J/(mol·K)表示;
0℃的水银,测得其
,
的气p上线是0
导斜体=过与多
计算其定容比热容,及比热容比k。
(2)在这个温度下钢的=26.15 J/(mol·K),如果不区别与的数值会造成多大的误差?
24、 对为于常遵数循)状的态物方质程,
(
试
导
出
C
及的表达式。
25、 水经定熵过程由p0=0.1MPa升压至p=100MPa,试计算初始温度分别为0、5、50℃时水的温度变
化。在上述初始温度下分别采用如下数据,并视它们为定值。
26、 对于一些物质,在一定参数范围内状态方程式(其中R为气体常数,C亦为常数)具
有相当高的精确性。在该方程适用范围内,当压力为Pα物质的定压比热容为=A+BT,其中A、B为常数。试求出定压比热容与温度、压力的关系(T,p)的表达式。 27、 对于定温过程,试说明根据范德瓦尔斯状态方程可得出下列关系:
28、 在中等压力下,气体的状态方程可以写成
的函数。证明:
(1)
式中:R是气体常数;B、C仅是温度
(2)
时,有。
第六章 蒸汽的热力性质
1、在饱和水蒸气性质表(附录表V)上查出温度 t=100℃时饱和水及饱和水蒸气的各参数,计算饱和
水及饱和水蒸气的化学势,并说明它们满足相平衡条件。如上,再分别对t=200℃及p=Pa时进行计算和说明。
2、在饱和氨蒸气表(附表VII)及饱和氟里昂-12蒸气表(附表VIII)上各选取两点重作习题6-1的
计算和说明。
3、水三相点的温度=273.16K、压力=611.2Pa,汽化潜热=2501.3kJ/kg。如忽略潜热的变化,
试按蒸汽压方程计算=10℃时的饱和蒸汽压,并与表上数据相比较。
4、按饱和水及蒸汽性质表上数据,用克劳修斯-克拉贝龙方程计算汽化线在150℃时的斜率。
5、一个物理大气压下,水和冰在0℃时处于平衡,此时,熔解潜热
=0.018 /kmol,冰的摩尔容积
=6019.5J/mol,水的摩尔容积
是多少?
0.0197 /kmol。试计算该点熔解线的斜率。
=2833.47kJ/kg,求熔解潜热
=0.661
6、水的三相点上,汽化潜热=2501.3kJ/kg,升华潜热,
7、在二氧化碳的三相点上,T=216.55K,p=0.518MPa,固态比容/kg,液态比容
=347.85kJ/
=0.849/kg,气态比容=72.2/kg,升华潜热=542.76kJ/kg,汽化潜热
kg。试计算:
(1)在三相点上升华线、熔解线和汽化线的斜率各为多少?
(2) 蒸气压方程估算t=-80℃时的饱和蒸气压力(查表数据为0.0602MPa);