工程热力学经典例题-第五章_secret

《工程热力学经典例题-第五章_secret》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、５．５　典型题精解例题５－１　有一服从状态方程的气体（b为正值常数），假定为常数。（１）试由方程导出的表达式；（２）推求此气体经绝热节流后，温度是降低或升高还是不变？解　（１）①　将题目所给的方程表示为式（５－19）为对上述状态方程求导得代入式（５－19）得积分上式，则式（５－20）为将状态方程表示为求导得代入式（５－20）得积分上式，则③式（５－17）为根据状态方程式求导得代入式（５－17）得积分上式，得（２）式（５－29）为根据状态方程求导得代入式（５－29）得即所以绝热节流后温度升高。讨论用题给的状态方程所导得的和的计算式与理想气体的完全一样，而的计算式则与理想气体的不同。因此，若用理

2、想气体的公式进行计算就有误差，误差的大小与常数和压力差有关。例题５－２　设有１mol遵循范德瓦尔方程的气体被加热，经等温膨胀过程，体积由膨胀到。求过程中加入的热量。解　可由式(5-16)，即根据范德瓦尔方程求导得代入式(5-16)得因为过程等温，则于是例题５－３　对于符合范德瓦尔方程的气体，求（１）比定压热容与比定容热容之差；（２）焦耳—汤姆逊系数。解　（１）而于是（２）例题５－４　一直某种气体的，，求状态方程。解　由式(5-19)知即依题意故又因故即所以代入得　　　　　　其中c为常数。例题５－５　试确定在和时，氩的绝热节流效应。假定在时，氩的焓和压力的关系式为式中：。已知、下的。解　因又因

3、于是例题５－６　在时，水的摩尔体积由下式确定当压力在之间时，有求在下，将1mol的水从0.1MPa可逆地压缩到100MPa，所需做的功和热力学能的变化量。解　膨胀功为过程吸收的热量为于是或由在等温过程中可得同样的结果。例题５－７　证明物质的体积变化与体膨胀系数、等温压缩率的关系为证明　　因则讨论因为可由实验直接测定，因而本章导出的包含偏导数的所有方程都可用的形式给出。另外，由实验测定热系数后，在积分求取状态方程式，也是由实验得出状态方程式的一种基本方法，如同焦耳—汤姆逊系数一样。对于固体和液体，其一般可由文献查得。例题５－８　在一体积为的钢罐中，储有0.5kg的气体氩，温度保持在，试求氩气的

4、压力：（１）用理想气体状态方程；（２）用方程。解　（１）用理想气体状态方程（２）用RK方程查得又于是又由RK方程例题５－９　体积为的容器中，储有的氮气。若加热到，试用压缩因子图估算终态的比体积和压力。解　查得氩气的临界参数为所以查压缩因子图得　　　。由　得于是由得由可得由查压缩因子图得=6.5。于是例题５－１０　管路中输送9.5Mpa,的乙烷。若乙烷在定压下的温度升高到，为保重原来输送的质量流量，试用压缩因子图计算乙烷气的流速应提高多少？解　查得乙烷的临界参数为于是查压缩因子图得由得依题意于是