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1、wordp734-11kg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，求过程中能的变化、膨胀功、轴功以与焓和熵的变化。解：热力系是1kg空气过程特征：多变过程0.9因为能变化为717.51004.53587.58103J膨胀功：32 103J轴功：28.8 103J焓变：1.4811.2 103J熵变：0.8210342 有1kg空气、初始状态为，进展如下过程：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与熵的变化，并将各过程的相对位置画在同一图和图上解：热力系1kg空气（1） 膨胀功：111.91
2、03J熵变为0288.3103J116.83195.41030.462103467.1103J189.2K346.44-3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与熵的变化。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7140kJ19.14kJ/K(2)自由膨胀作功为019.14kJ/K44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？能、焓、熵变化各为多少？解：627.2kJ放热627.2kJ因为定温，能变化为0
3、，所以能、焓变化均为0熵变：2.1 kJ/K45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，然后关闭进气阀并把空气加热。大气压力B101.3kPa，试问应将空气的温度加热到多少度？空气的能、焓和熵的变化为多少？解：1定容过程568.3K（2） 能变化：202.6kJ/kg283.6 kJ/kg0.49 kJ/(kg.K)4-66kg空气由初态p10.3MPa，t1=30，经过如下不同的过程膨胀到同一终压p20.1MPa：1定温过程；2定熵过程；3指数为n1.2的多变过程。试比拟不同过程中空气对外所作的功，所进展的
4、热量交换和终态温度。解：1定温过程573.2 kJT2=T1=302定熵过程351.4 kJQ0221.4K3多变过程252.3K436.5 kJ218.3 kJ47空气的初态为p10.6MPa，v1=0.236m3/kg。经过一个多变过程后终态变化为p20.12MPa，v2=0.815m3/kg。试求该过程的多变指数，以与每千克气体所作的功、所吸收的热量以与能、焓和熵的变化。解：1求多变指数1.301千克气体所作的功146kJ/kg吸收的热量=36.5 kJ/kg能：146-36.5109.5 kJ/kg焓： 153.3 kJ/kg熵：90J/(kg.k)4-81kg理想气体由初态按可逆多变
5、过程从400降到100，压力降为，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：kJ533J/(kg.k)=200 kJ解得：n1.49R=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/kg454.7K143.4 kJ/kgw=w1+w2=27.4 kJ/kg4-101kg氮气从初态1定压膨胀到终态2，然后定熵膨胀到终态3。设以下各参数：t1=500，v2=0.25m3/
6、kg ，p30.1MPa，v3=1.73m3/kg。求11、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能的变化和所作的功。解：(1)1.5 MPa1263Kp1=p2=1.5 MPav1=0.15 m3/kg=583 K(2) 定压膨胀364 kJ/kg145.4 kJ/kg定熵膨胀505 kJ/kg-505 kJ/kg或者：其q=0,= -505 kJ/kg4-111标准m3的空气从初态1 p10.6MPa，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，直到比容的值和开始时相等，v3=v1，求1、2、3点的参数P,T,V和气体所作的总功。解：0
7、.274 m3/kg 0.129 MPa369KV2=3V1=0.822 m3T3=T2=369KV3=V1=0.274 m30.387 MPa412 压气机抽吸大气中的空气，并将其定温压缩至p25MPa。如压缩150标准m3空气，试求用水冷却压气机气缸所必须带走的热量。设大气处于标准状态。解：-59260kJ4-13活塞式压气机吸入温度t1=20和压力p10.1MPa的空气，压缩到p20.8MPa，压气机每小时吸气量为600标准m3。如压缩按定温过程进展，问压气机所需的理论功率为多少千瓦？假如压缩按定熵过程进展，如此所需的理论功率又为多少千瓦？解：定温：0.215kg/s37.8KW定熵51
8、.3 KW414某工厂生产上需要每小时供给压力为0.6MPa的压缩空气600kg；设空气所初始温度为20，压力为0.1MPa。求压气机需要的最小理论功率和最论功率。假如按n1.22的多变过程压缩，需要的理论功率为多少？解：最小功率是定温过程m=600/3600=1/6 kg/s25.1 KW最大功率是定熵过程32.8 KW多变过程的功率29.6 KW415实验室需要压力为6MPa的压缩空气，应采用一级压缩还是二级压缩？假如采用二级压缩，最优中间压力应等于多少？设大气压力为0.1，大气温度为20，压缩过程多变指数n=1.25，采用中间冷却器能将压缩气体冷却到初温。试计算压缩终了空气的温度。解：压
9、缩比为60，故应采用二级压缩。中间压力：0.775MPa =441K 4-16有一离心式压气机，每分钟吸入p10.1MPa，t1=16的空气400 m3，排出时p20.5MPa，t2=75。设过程可逆，试求：(1)此压气机所需功率为多少千瓦？(2)该压气机每分钟放出的热量为多少千焦？解：1 =8.04kg/s =1.131183KW 2 =-712.3kJ/s 417三台空气压缩机的余隙容积均为6，进气状态均为0.1MPa、27，出口压力均为0.5MPa，但压缩过程的指数不同，分别为：n1=1.4，n2=1.25，n3=1。试求各压气机的容积效率假设膨胀过程的指数和压缩过程的指数一样。解：n=1.4:0.87n=1.25：=0.84n=1：=0.7612 / 12
