工程热力学练习题答案(10)

第三章理想气体的性质 19

计算起点，故u h值不同，但两种方法得出的?u、?h是相同的。 3-8体积

3=0.5mV的密闭容器中装有27 C 0.6MPa的氧气，加热后温度升高到327 C，求

加热量Qv：(1)按比热容算术平均值； (2)按平均摩尔热容表；(3)按真实摩尔热容经验式；(4) 按平均比热容直线关系式；(5)按气体热力性质表。

解 ； （1） 由 低 压 时 一 些 气 体 的 质 量 热 容 表 查 得T1=27 273 300K时 ， 0.658kJ/(kg K)cV=；T1=327 273 600K时，

0.742kJ/(kg K)cV=

600K 300K

0.658kJ/(kg K) 0.742kJ/(kg K)=0.7005kJ/(kg K) 2

|c

V

? =

由理想气体的状态方程式1 1

g 1

p V=mR T求出m，附表中查出

2 2

3 O g 3 O

8.3145J/(mol K) 32.0 10 kg/mol 0.260kJ/(kg K) 32.0 10 kg/mol R M R M

? ?

= = = =

6 3 1 g

0.6 10 Pa 0.5m 3.846kg

260J/(kg K) (27 273)K p V m R T = = =

600K

?T1300K (

) 3.846kg 0.7005kJ/(kg K) (600 300)K 808.27kJ

2

|

v V

Q=mc T =

（2）

6 3 1 g

0.6 10 Pa 0.5m 120.3mol

8.3145J/(mol K) (27 273)K p V n R T = = =

由附表中查出t1=27 C时，

27 C ,0 C

=29.345J/(mol K) C°

|

p m

；

2

327 C

=327 Ct时，

=30.529J/(mol K)

,0 Cp m

|C

°

因此

27 C 27 C , , 0 C 0 C

29.345J/(mol K) 8.3145J/(mol K) 21.031J/(mol K)

| |

p m

C C R = ? = ?

327 C 327 C , , 0 C 0 C

30.529J/(mol K) 8.3145J/(mol K) 22.215J/(mol K)

| |

p m

C C R = ? = ?

2 1

,2 ,1 0 0

( )

120.3mol [22.215J/(mol K) 327 C 21.031J/(mol K) 27 C] 805.59kJ

|

|

t t

Q t?Ct = = =

v

（3）由附表中查出氧气的真实摩尔定压热容为 C R T T T p m=. . . . ? × + × ? ×

? ? ? 3 62 124

第三章理想气体的性质 20

, ,p m

C C R = ?，

, , , ,

1 d d

p m v

C C C

Q=n CT=nR T R R R = ?

∫

600K 3 62 300K 94 126 3 2 2 6 3 3

120.3mol 8.3145J/(mol K) (3.626 1) 1.878 10 7.055 10 d

6.764 10 2.156 10 1.878 10

120.3mol 8.3145J/(mol K) [2.626 (600 300) (600?300 ) 2

7.055 10 6.764

(600?300 ) 3 vQ T TT T T

? ? ? ? ? ?

? ?

= × + ? ? + = ? ? × × + × ?

∫

9 4 4 12 5 5

10×(600?300 ) 4

2.156 10

(600?300 )] 805.95 5 kJ

? ?

+ ×

(4)由附表中查得氧气t2

1

0.6594 0.000106 kJ/(kg K)

|c

2 1

V t

t =

0.6594 0.000106(27 327) 0.6971 kJ/(kg K)

|c

2 1

tV t

=

2

?t1() 3.846kg 0.6971kJ/(kg K) (327 27)K 804.31kJ|

t v V t

Q=mct =

（5）由附表中查得,对氧气 1=300KT时，m,1H=8737.3J/mol 2=600KT时，m,2H=17926.1J/mol

,1 ,1 1m m

=8737.3J/mol 8.3145J/(mol K) 300K 6242.95J/mol

U H RT = ?

,2