习题

4-1 1kg空气由初状态的450K、0.1MPa，变为560K、0.05MPa。求：热力学能、焓、熵的变化量。比热容取定值比热容。

4-2 m=2.26kg理想气体的气体常数R_g=430J/(kg·K)，比热容比κ=1.35。初温T₁=477K，经可逆定容过程后终温T₂=591K。求Q、ΔU、W、ΔS。

4-3 质量为5kg的空气，在可逆绝热压缩过程中压力从0.1MPa升高至5MPa，初始温度为300K。试求：

(1)经可逆绝热压缩后的终态温度。

(2)空气的定值比热容c_p和c_V。

(3)该过程的体积变化功和技术功。

4-4 2kg空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，从初态p₁=0.9807MPa，t₁=300℃膨胀到终态容积为初态容积的5倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、焓、熵的变化量。

4-5 质量为4kg的空气由初状态p₁=0.4MPa、t₁=25℃，经过下列不同过程膨胀到同一终压p₂=0.1MPa：

（1）等温过程。

（2）等熵过程。试计算这两个过程中空气对外做的膨胀功，与外界交换的热量、终态参数和熵的变化。

4-6 1kg空气由初状态温度450K，压力0.1MPa，定压加热至560K。求：

（1）过程中热力学能、焓、熵的变化量。

（2）若工质经另一过程，状态变为T₂=560K，压力0.05MPa，则热力学能、焓、熵的变化量又为多少?

4-7 如图4-5所示，0.23kg空气，从初态p₁=1.4MPa，t₁=360℃可逆绝热膨胀到p₂=0.1MPa，接着又可逆定容加热到初温，并在此温度下可逆定温压缩回到初态。设气体的c_p=1.005kJ/(kg·K)，等熵指数κ=1.4，求绝热膨胀所做的功和定温压缩消耗的功。

4-8 如图4-6所示，1kg氮气从初状态1定压膨胀到状态2，然后定熵膨胀到状态3，设已知以下参数：t₁=500℃；v₂=0.25m³/kg；p₃=0.1MPa，v₃=1.73m³/kg，求1、2、3点的温度、比体积和压力；在定压膨胀和定熵膨胀过程中热力学能的变化和所做的功。