工程热力学课后作业答案第五版(全)1

2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量



（3） （4）

N2

的比容和密度；（3）

m?m1?m2?

p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

m=12.02kg

vp2p1

(?) RT2T1

（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得

R?

R08314

?＝296.9J/(kg?K) M28

2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题

（2）标准状态下N2的比容和密度

RT296.9?2733

v??＝0.8m/kg

p101325

m?m1?m2?

＝41.97kg

vp2p130099.3101.325

(?)?(?)?1000RT2T1287300273

??

（3）

13

＝1.25kg/m v

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa？设充气过程中气罐内温度不变。

p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积

Mv

RTMv ＝0

p



＝64.27m

3

/kmol

解：热力系：储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法：

首先求终态时需要充入的空气质量

2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力

终了表压力pg2?0.3Mpa，pg1?30kPa，

温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B＝101.325 kPa。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量

p2v27?105?8.5

m2??kg

RT2287?288

压缩机每分钟充入空气量

pv1?105?3m??kg

RT287?288

所需时间

m1?

p1v1

RT1p2v2

RT2

t?

m2

?19.83min m

压送后储气罐中CO2的质量

第二种解法

将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa一定量的空气压缩为0.7MPa的空气；或者说0.7MPa、8.5 m3的空气在0.1MPa下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程

m2?

根据题意

容积体积不变；R＝188.9

p1?pg1?B p2?pg2?B



（1） （2）

1

pv?const



0.7MPa、8.5 m3的空气在0.1MPa下占体积为