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题50分析:本循环由四个特殊过程组成。为填写表中各项内容,可分四步遗行: 先抓住各过程的特点。如等温过程E=0;绝热过P 程Q一0:等体过程W-0.(2)在第一步的基础上 根据热力学第一定律即可知道AB,C和CD过程 的相应数据。(3)对DA过程,除F=0外,由于 经ABCD4附环后必有AE=0,因此由表中第一列, 即可求出D4过程内能的变化。再利用热力学第一 定律,可写出DA过程的Q值.(4)在明确了气体 在循环过程中所吸收的热量Q和凸收出热量,暖 者所作净功W后,便可求出循环效率 解:根据以上分析,计算后完成的表格如下: 过程 内能增量△E小 作功刀 吸热0 A→B 0 50 50 B-C -50 50 0 C+D -100 -50 -150 D+4 150 0 150 ABCDA 猫环效率身=25% 恩5,2:如图某理想气体循环过程的V一T图。己知该气体的定压摩尔热容C=2.5R,定 体摩尔热容C。=1.5R,且=2,·试问:(1)图中所示循环是代表致冷机还是热机?(2) 如是正循环《热机循环),求出循环效率。 题521分析:以正,逆循环米区分热机和政冷机是针对P一V图中循环由线行进方向面言的: 因此,对图中的循环进行分析时,一般要先将其转换为P一V图。转换方法主要是通过找每 一过程的特殊点,并利用理想气体物态方程来完成。由图〔)可以看出,C为等体降温过 程,CA为等温压缩过程:而对AB过程的分析,可以依据图中直线过原点来判别。其直线 方程为P一C了,C为常数将其与理想气体物态方程p="r比较可知该过程为等压能 账过程(注意:如果直线不过解点,就不是等压过程)。这样,藏可得出尹一P图中的过程 曲线,并可判别是正循环(热机循环)还是逆循环(政冷机循环),再参考题5.19、520的 方法求出循环效率。 解:(1)根据分析,将V一丁图转换为相应的P一V图。如图所示。图中由线行进方向是正 循环,即为热机循环。 (2)鼠据得到的P一图可知,AB 为等压影胀过程,为吸热过程。C 为等体降压过程,CA为等温压缩过 程,均为放热过程。故系统在循环 过程中吸收和敏出的热量分别为 g-c-) a=号c低-号mh 题 5.20 分析:本循环由四个特殊过程组成。为填写表中各项内容,可分四步进行: 先抓住各过程的特点,如等温过程 E = 0 ;绝热过 程 Q = 0;等体过程 W = 0。(2)在第一步的基础上, 根据热力学第一定律即可知道 AB、BC 和 CD 过程 的相应数据。(3)对 DA 过程,除 W = 0 外,由于 经 ABCDA 循环后必有 E = 0 ,因此由表中第一列, 即可求出 DA 过程内能的变化。再利用热力学第一 定律,可写出 DA 过程的 Q 值。(4)在明确了气体 在循环过程中所吸收的热量 Q1 和 Q2 放出热量,或 者所作净功 W 后,便可求出循环效率。 解:根据以上分析,计算后完成的表格如下: 过程 内能增量 E /J 作功 W/J 吸热 Q/J A→B 0 50 50 B→C −50 50 0 C→D −100 −50 −150 D→A 150 0 150 ABCDA 循环效率  = 25% 题 5.21:如图某理想气体循环过程的 V-T 图。已知该气体的定压摩尔热容 Cp,m = 2.5R ,定 体摩尔热容 CV,m =1.5R ,且 VC = 2VA 。试问:(1)图中所示循环是代表致冷机还是热机?(2) 如是正循环(热机循环),求出循环效率。 题 5.21 分析:以正、逆循环来区分热机和致冷机是针对 p-V 图中循环曲线行进方向而言的。 因此,对图中的循环进行分析时,一般要先将其转换为 P-V 图。转换方法主要是通过找每 一过程的特殊点。并利用理想气体物态方程来完成。由图(a)可以看出,BC 为等体降温过 程,CA 为等温压缩过程;而对 AB 过程的分析,可以依据图中直线过原点来判别。其直线 方程为 V = CT,C 为常数. 将其与理想气体物态方程 RT M m pV = 比较可知该过程为等压膨 胀过程(注意:如果直线不过原点,就不是等压过程)。这样,就可得出 p-V 图中的过程 曲线,并可判别是正循环(热机循环)还是逆循环(致冷机循环),再参考题 5.19、5.20 的 方法求出循环效率。 解:(1)根据分析,将 V-T 图转换为相应的 p-V 图,如图所示。图中曲线行进方向是正 循环,即为热机循环。 (2)根据得到的 p-V 图可知,AB 为等压膨胀过程,为吸热过程。BC 为等体降压过程,CA 为等温压缩过 程,均为放热过程。故系统在循环 过程中吸收和放出的热量分别为 ( ) 1 Cp,m TB TA M m Q = − ( ) ( ) 2 V,m B C A C A RT ln V V M m C T T M m Q = − +
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