压力为160kpa的1kg空气，450K定容冷却到300K，空气放出的热量全...

问答题压力为160kpa的1kg空气，450K定容冷却到300K，空气放出的热量全部被温度为17℃的大气环境所吸收。求空气所放出热量的饿有效能和传热过程、的有效能损失，并将有效能损失表示在T-s图上。

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1.问答题 导出理想气体定值比热容的多变过程的初、终态熵变为：

2.问答题一容积为0.2m³的贮气罐，内装氮气，其初压力p₁=0.5Mpa，温度t₁=37°C。若对氮气加热，其压力、温度都升高。贮气罐上装有压力控制阀，当压力超过0.8Mpa时，阀门便自动打开，防走部分氮气，即罐中维持最大压力为0.8Mpa，问当贮气罐中氮气温度为287°C时，对罐内氮气共加入多少热量？设氮气比热容为定值。

参考答案：

3.问答题一氧化碳的初态为p₁=4.5Mpa，T₁=493K。定压冷却到T₂=293K。试计算1kmol的一氧化碳在冷却过程中的热力学能和焓的变化量，以及对外放出的热量。比热容取定值。

参考答案：

4.问答题 某理想气体初温T₁=470K，质量为2.5kg，经可逆定容过程，其热力学能变化为ΔU=295.4kJ，求过程功、过程热量以及熵的变化。设气体并假定比热容为定值。

参考答案：

5.问答题 试证明：对于理想气体的绝热过程，若比热容为定值，则无论过程是否可逆，恒有

式中T₁和T分别为过程初终态的温度。

参考答案：

6.问答题 由氧气、氮气和二氧化碳组成的混合气体，各组元的摩尔数为

试求混合气体的体积分数、质量分数和在p=400kpa，t=27°C时的比体积。

参考答案：

7.问答题 进入气轮机的空气状态为600kpa，600°C绝热膨胀到100kpa，300°C，略去动能、位能变化，并设大气温度为T₀=300K，试求：
（1）每千克空气通过气轮机输出的轴功；
（2）过程的熵产及有效能损失，并表示在T-s图上；
（3）过程可逆膨胀到100kpa输出的轴功。

参考答案：

8.问答题 利用内燃机排气加热水的余热加热器中，进入加热器的排气（按空气处理）温度为300°C，出口温度为80°C。不计流经加热器的排气压力变化，试求排气经过加热器的比热力学能变化，比焓变化和比熵的变化。
（1）按定值比热容计算；
（2）按平均比热容（表）计算。

参考答案：

9.问答题 某氢冷却发电机的氢气入口参数为p_g1=0.2Mpa，t₁=40°C，出口参数为p_g2=0.19Mpa，t₂=66°C。若每分钟入口处体积流量为1.5m³，试求氢气经过发电机后的热力学能增量、焓增量和熵增量。设大气压力为p_b=0.1Mpa。
（1）按定值比热容计算；
（2）按平均比热容直线关系式计算。

参考答案：

10.问答题 在体积为V=1.5m³的钢性容器内装有氮气。初态表压力为p_g1=2.0Mpa，温度为230°C，问应加入多少热量才可使氮气的温度上升到750°C？其焓值变化是多少？大气压力为0.1Mpa。
（1）按定值比热容计算；
（2）按真实比热容的多项式计算；
（3）按平均比热容表计算；
（4）按平均比热容的直线关系式计算。

参考答案：