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(2009年)0.3标准立方米的氧气,在温度t1=45℃和压力p1=103.2kPa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中,先在定压下对氧气加热,热力过程为1—2,然后在定容下冷却到初温45℃,过程为2—3,已知终态压力p3=58.8kPa。若氧气的气体常数R=
(2009年)0.3标准立方米的氧气,在温度t1=45℃和压力p1=103.2kPa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中,先在定压下对氧气加热,热力过程为1—2,然后在定容下冷却到初温45℃,过程为2—3,已知终态压力p3=58.8kPa。若氧气的气体常数R=
admin
2016-04-03
46
问题
(2009年)0.3标准立方米的氧气,在温度t
1
=45℃和压力p
1
=103.2kPa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中,先在定压下对氧气加热,热力过程为1—2,然后在定容下冷却到初温45℃,过程为2—3,已知终态压力p
3
=58.8kPa。若氧气的气体常数R=259.8J/(kg.K),在这两个过程中氧气与外界净交换热量为( )kJ。
选项
A、56.56
B、24.2
C、26.68
D、46.52
答案
C
解析
热力过程1—2为定压过程,Q
1
=m△h=mc
p
(t
2
-t
1
);热力过程2—3为定压容过程,Q
2
=m△U=mc
v
(t
3
-t
2
);且T
2
=T
1
,代入数值得t
2
=285℃;由已知条件t
1
=t
3
,则Q
2
=-mc
v
(t
2
-t
1
)。这两个过程中氧气与外界净交换热量为Q=Q
1
+Q
2
=m(c
p
-c
v
)(t
2
-t
1
)=mR(t
2
-t
1
)。因为不同状态下氧气的质量不变,再利用理想气体状态方程,计算出0.3标准立方米的氧气质量为m=p
0
V/RT
0
=0.429kg。将上述数值代入,得此过程中与外界净交换热量为26.68kJ。
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