m l h mmm l m kg cm g 1.05.02.030sin 2.0200/800/8.033=⨯======ρ已知：烟气的真空度为：Pa h g p v 8.78430sin 2.081.9800=⨯⨯=⋅⋅=ρ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2OO mmH Pa p v 2027.808.784== 烟气的绝对压力为：kPa Pa p p p v b 540.98388.985408.7843224.133745==-⨯=-=2.2填空缺数据（兰色）：2.9 题略已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/mkJD D k dD kD W dDkD D d kD pdV dW D D 27.2)(822)6(414233321=-===⋅==⎰ππππ答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ解：由题意：△U = 0 → T 2 = T 1 = 600 K 由理想气体气体状态方程， 有：Pa p p T V p T V p T V p 512112222111100.2313⨯==== △U =△H = 03.7 题略解：（1）混合后的质量分数：ωCO 2 = 5.6 %， ωO 2 =16.32 %， ωH 2O =2 %， ωN 2 =76.08 % （2） 折合摩尔质量： M eq = 28.856 kg/kmol （3） 折合气体常数： R eq = 288.124 J/（kg ·K ） （4） 体积分数：φCO 2= 3.67 %， φO 2=14.72 %， φH 2O =3.21 %， φN 2=78.42 %（5）各组分气体分压力：p CO 2 = 0.01101 MPa ， p O 2 =0.04416 MPa ， p H 2O =0.00963 MPa ， p N 2 =0.2353 MPa下面是附加的一些例题，供参考：一、试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？ 解：∵ 定压过程总加热量为： q =c p △T其中用来改变热力学能的部分为：△u= c v △T 而 c p = c v +R gK J K kJ p p mR V V mR s m S g g /1426.1/101426.13ln 208.0005.0ln ln31212=⨯=⨯⨯=-==∆=∆-∴ 定压过程用来作功的部分为：w =R g △T二、2kg 某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从300℃降低到60℃，膨胀过程中作功418.68 kJ ，吸热83.736 kJ ，求：（1）过程的多变指数；（2）气体的c p 和c V 。
解：（1）过程的多变指数： 由理想气体状态方程： T mR pV g =因质量不变，所以162.513333573122121212211=⨯⨯===V T V T p p T T V p V p 由多变过程的过程方程： nn v p v p 2211=质量不变，可推得：nnV p V p 2211=两边取对数2211ln ln ln ln V n p V n p +=+494.131ln 162.51ln ln ln ln ln ln ln 21122112=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--=V V p p V V p p n（2）气体的c p 和c v ：由闭口系能量方程： kJ W Q U 944.33468.418736.83-=-=-=∆)/(6978.0)573333(296.334)()(1212K kg kJ T T m U c T T mc U v v ⋅=--=-∆=-=∆又wn w t = ∴ kJ W Q H t 772.54168.418494.1736.83-=⨯-=-=∆)/(1287.1)573333(2772.541)()(1212K kg kJ T T m H c T T mc H p p ⋅=--=-∆=-=∆三、容积为V =0.6m 3的压缩空气瓶内装有压力p 1=10 MPa ，温度T 1=300K 的压缩空气，打开瓶上阀门用以启动柴油机。
假定留在瓶内的空气进行的是可逆绝热膨胀（定熵过程，不发生热传导，但不是温度不变，所以不是热力学能不变的过程）。
设空气的定压比热容为c p =1.005 kJ/(kg ·K)， Rg=0.287 kJ/(kg ·K)，问：（1）瓶中压力降低到p 2=0.7 MPa 时，用去了多少千克空气？（2）过了一段时间后，瓶中空气吸热，温度又恢复到300K ，此时瓶中空气的压力为多大？ 解：（1）p 2时用去了多少千克空气 由定熵过程的过程方程：kkv p v p 2211= （反复用到的2个公式）和理想气体状态方程：T mR pV g =，这里m 是剩下气体的质量K=C p / C V = C p / C p -R g (迈耶公式)可推得： K p p T T kk 3296.140107.03004.14.011212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-kgm m m kg T R V p m kgT R V p m g g 3.594.103296.1402876.0107.07.693002876.01010216222261111=-=∆=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==（2）T 又恢复到300 K 时，p 3 =？MPa V T R m p g 4924.16.03002874.101123=⨯⨯==四、 将500kg 温度为20℃的水在p 1=0.1Mpa 的压力下用电加热器定压加热到90℃，大气环境温度为20℃，水的比热取4.187 kJ/(kg ·K)，若不计散热损失，求此加热过程消耗的电力及做功能力损失。
解：取500kg 水和电加热器作为孤立系统，水温升高所需的热量：kJ 146545)2090(187.4500=-⨯=∆=t mc Q水温升高所需的热量=消耗的电力，所以消耗的电力为146545 kJ. 该加热过程将高品质的电能变为热能，能量品质降低。
孤立系统的熵增为K kJ T T mc S S O H iso /49.448293363ln 187.4500ln122=⨯==∆=∆ （电加热器熵增为0）火用 损失为：kJ 13140849.4482930=⨯=∆=iso S T I五、 设大气压力为0.1 MPa ，温度为30℃，相对湿度φ = 0.6，试利用水蒸汽性质表计算求得湿空气的露点温度、绝对湿度、比湿度及干空气和水蒸汽的分压力。
解：由t =30℃ 查附表1-a 得：p s = 4.2451 kPa∵ φ= p v ／p s ＝0.6 ∴ p v = φ.p s ＝0.6×4.2451 = 2.54706 kPa 再利用附表1-b 查p v 对应的饱和温度，（线性插值）得露点温度：1366.21)002.000254706.0(002.0003.05403.171142.245403.17=-⨯--+=d t ℃绝对湿度：33,/18/018198.0303185.831454706.21m g m kg T R p v v g v v v ==⨯===ρ 比湿度：01626.054706.210054706.2622.0622.0=-⨯=-⨯=v v p p p ωp a = p －p v = 100－2.54706 = 97.45294 kPa六、 设干湿球温度计的读数为t = 30℃，t w = 25℃，大气压力p b = 0.1 MPa ，试用ω—t 图确定空气的h 、ω、φ、t d 各参数，然后查表计算求得p v 、ρ。
解：由t =30℃、t w =25℃ 在ω-t 图上找到所求湿空气状态点，然后读出该状态对应的h 、d 、φ、t d ：h ≈76 kJ/kg （a ） d =ω≈0.018 kg/kg （a ） φ≈66.5 % t d = 23℃ 计算得： p v ≈φ.p s ＝0.665×0.0042451 = 0.002823 MPa = 2.823 kPa （p s 查附表1-a ）33,/17.20/02016951.0303185.8314823.2m g m kg T R p V m v g v v v ≈=⨯≈==ρ 七、 某实验室每分钟需要压力为6 MPa 的压缩空气20标准立方米，现采用两级压缩、级间将空气冷却到初温的机组进行生产，若进气压力p 1=0.1MPa ，温度t 1=20℃，压缩过程的多变指数n =1.25。
求：（1）压缩终了的空气温度；（2）压气机的耗功率；（3）若改用单级压缩，压缩过程的多变指数仍为n =1.25，再求压缩终了的空气温度和压气机的耗功率。
解：（1）压缩终了空气的温度： 最佳压力比：KT T T p p nn 2.441746.7293)(746.71.0625.1125.1113213=⨯=⋅=====--ππ（2）压气机耗功率P c ：需要的20标准立方米（标准状态：p 0 =101.325 kPa ，t 0 = 0℃）空气流量为：)(1222)/(431.0min)/(86.252732872010325.10112,,300T T R n nm w m P P s kg kg T R Vp m g i c i c c g --⋅⋅=⋅⋅====⨯⨯⨯==kW32.183)2932.441(287.0125.125.1431.02=-⨯⨯-⨯⨯=（3）改用单级压缩时Kp p T T nn 5.6641.0629325.1125.111312=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=--耗功率：kWT T R n nm w m P g i c c 77.229)2935.664(287.0125.125.1431.0)(112,=-⨯⨯-⨯=--⋅=⋅=。