第三章气体和蒸气的性质 3-10体积V=0.5m的密闭容器中装有27C、0.6MPa的氧气，加热后温度升高到 327℃，求加热量Q,:(1)按定值比热容：(2)按平均热容表：(3)按理想气体状态的比热 容式：(4)按平均比热容直线关系式：（⑤）按气体热力性质表。 提示和答案：(1)由低压气体质量热容（附表3）查得T=300K和工，=600K时比定 容热容分别为c1=0.658kJ/kgK),c2=0.742kJ/kgK),取比热容为算术平均值 G=0705JgK)。由理想气体的状态方程式求得m==3.846k,所以 RT g=mra-7)=80827. （2,由光盘附表7中查出C,C=29345m0l-K),C,=30529Mol-K. CCR21.031 J(mol-K)CCR.215 Mmol-K) 因n=P'=120,3mol,g,=mC2.-C)=805.59H。 RT (3)由光盘附表5-2中查出氧气的真实摩尔定压热容为 Cpe=3.626-1878×10°3T+7.055×10T-6764×107°+2.156×10T 因S=Cg-1,Q,=川Cdr=mR天d,代入积分得Q,=8059s. RR R ④由附表6查得c=0·6+594〔， 0=mc62-4)=804.31k。 (5)由附表8查得氧气摩尔焓计算热力学能，Q=n(Um2-U)=805.34k。 3-11某种理想气体初态时p=520kPa,V=0.1419m3经过放热膨胀过程，终态 p2=170kPa,V,=0.2744m3,过程焓值变化△H=-67.95kJ,已知该气体的质量定压热 容c。=5.20kJ/(kgK),且为定值。求：(1)热力学能变化量：(2)比定容热容和气体常数 R° 提示和答案：(1)△U=△H-△(p)=40.81kJ;(2)定值热容时△U=mC,△T, 15第三章 气体和蒸气的性质 15 3−10 体积 3 V  0.5m 的密闭容器中装有 27 C 、 0.6MPa 的氧气，加热后温度升高到 327 C ，求加热量 QV ：(1) 按定值比热容； (2) 按平均热容表；(3) 按理想气体状态的比热 容式；(4) 按平均比热容直线关系式；(5) 按气体热力性质表。 提示和答案： （1）由低压气体质量热容（附表 3）查得 1 T  300K 和 2 T  600K 时比定 容热容分别为 1 0.658kJ/(kg K) V c   ， 2 0.742kJ/(kg K) V c   ，取比热容为算术平均值 600K 300K 0.7005kJ/(kg K) cV |   。由理想气体的状态方程式求得 1 g 3.846kg p V m R T   ，所以 600K 2 1 300K ( ) 808.27kJ Q mc T T V V    | ； （2），由光盘附表 7 中查出 27 C ,m 0 C 29.345J/(mol K) C p |     ， 327 C ,m 0 C 30.529J/(mol K) C p |     。 27 C 27 C ,m ,m 0 C 0 C 21.031 J/(mol K) C C R V p | |         ， 327 C 327 C ,m ,m 0 C 0 C 22.215 J/(mol K) C C R V p | |         ， 因 1 1 120.3mol p V n RT   ， 2 1 ,m 2 ,m 1 0 0 ( ) 805.59 kJ | | t t Q n C t C t V V V    。 （3）由光盘附表 5-2 中查出氧气的真实摩尔定压热容为 ,m 3 6 2 9 3 12 4 3.626 1.878 10 7.055 10 6.764 10 2.156 10 C p T T T T R              因 ,m ,m 1 CV C p R R   ， ,m ,m d d V V V C Q n C T nR T R     ，代入积分得 805.95kJ QV  。 (4) 由 附 表 6 查 得 2 1 0.6594 0.000106 kJ/(kg K) | t V t c    t ， 2 1 2 1 | ( ) 804.31kJ t V V t Q mc t t    。 （5）由附表 8 查得氧气摩尔焓计算热力学能， m,2 m,1 ( ) 805.34kJ Q n U U V    。 3−11 某种理想气体初态时 3 1 1 p V   520kPa 0.141 9m ， 经过放热膨胀过程，终态 2 p 170kPa ， 3 2 V  0.274 4m ，过程焓值变化    H 67.95kJ ，已知该气体的质量定压热 容 5.20kJ/(kg K) p c   ，且为定值。求：（1）热力学能变化量；（2）比定容热容和气体常数 R g 。 提示和答案： （1）       U H pV ( ) 40.81kJ ；（2）定值热容时    U mc T V