具有1kmol空气的闭口系统，其初始容积为1m3，终态容积为10m3，当初态...

问答题 具有1kmol空气的闭口系统，其初始容积为1m³，终态容积为10m³，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及熵的变化。该过程为：
（1）可逆定温膨胀；
（2）向真空自由膨胀。

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1.问答题 有1kg空气、初始状态为p₁=0.5MPa，t₁=150℃，进行下列过程：
（1）可逆绝热膨胀到p₂=0.1MPa；
（2）不可逆绝热膨胀到p₂=0.1MPa，t₂=300K；
（3）可逆等温膨胀到p₂=0.1MPa；
（4）可逆多变膨胀到p₂=0.1MPa，多变指数n=2；
试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化.

参考答案：

2.问答题1kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ，其容积增大为v₂=10v₁ ，压力降低为p₂=p₁/8 ，设比热为定值，求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。

参考答案：

3.问答题 压力为1MPa和温度为200℃的空气在一主管道中稳定流动。现以一绝热容器用带阀门的管道与它相连，慢慢开启阀门使空气从主管道流入容器。设
（1）容器开始时是真空的；
（2）容器装有一个用弹簧控制的活塞，活塞的位移与施加在活塞上的压力成正比，而活塞上面的空间是真空，假定弹簧的最初长度是自由长度；
（3）容器装在一个活塞，其上有重物，需要1MPa的压力举起它。求每种情况下容器内空气的最终温度？

参考答案：

4.问答题一只0.06m³的罐，与温度为27℃、压力为7MPa的压缩空气干管相连接，当阀门打开，空气流进罐内，压力达到5MPa时，把阀门关闭。这一过程进行很迅速，可认为绝热。储罐的阀门关闭后放置较长时间，最后罐内温度回复到室温。问储罐内最后压力是多少？

参考答案：

5.问答题 供暖用风机连同加热器，把温度为t₁=0℃的冷空气加热到温度为t₂=250℃，然后送入建筑物的风道内，送风量为0.56kg/s，风机轴上的输入功率为1kW，设整个装置与外界绝热。试计算：
（1）风机出口处空气温度；
（2）空气在加热器中的吸热量；
（3）若加热器中有阻力，空气通过它时产生不可逆的摩擦扰动并带来压力降，以上计算结果是否正确？

参考答案：

6.问答题一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，为500 kPa，25℃。充气开始时，罐内空气参数为100 kPa，25℃。求充气终了时罐内空气的温度。设充气过程是在绝热条件下进行的。

参考答案：

7.问答题容积由隔板分成两部分，左边盛有压力为600kPa，温度为27℃的空气，右边为真空，容积为左边5倍。将隔板抽出后，空气迅速膨胀充满整个容器。试求容器内最终压力和温度。设膨胀是在绝热下进行的。

参考答案：

8.问答题 有一闭口系统，从状态1经a变化到状态2，如图，又从状态2经b回到状态1；再从状态1经过c变化到状态2。在这个过程中，热量和功的某些值已知，如表，试确定未知量。

参考答案：

9.问答题安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h，假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了：（1）在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少？（2）把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统，假设对外界没有传热，系统内能变化多少？如何解释空气温度的升高。

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10.问答题 已知天然气的容积成分rCH₄=97%，rC₂H₆=0.6%，rC₃H₈=0.18%，rC₄H₁₀=0.18%，rCO₂=0.2%，rN₂=1.83%。试求：
天然气在标准状态下的密度；
各组成气体在标准状态下的分压力。

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