第二章热力学第二定律 2-19医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为零。接在压力为14MPa,温度为17℃ 的钢质氧气瓶上充气。充气后氧气袋隆起，体积为0.008m3,压力为0.15MP,由于充气过 程很快，氧气袋与大气换热可以忽略不计，同时因充入氧气袋内的气体质量与钢瓶内的气体 质量相比甚少，故可以认为钢瓶内氧气参数不变。设氧气可视为理想气体，其热力学能可表 示为=0.657{T}.kJ/kg,焓与温度的关系为h=0.917{T}.kJkg,求充入氧气袋内氧气 的质量？ 提示和答案：与题2-18同为非稳态问题，但氧气袋体积变化。能量方程 80=d+h+号+gm.-h+号+gm.+8m 2 2 据题意，60=0,6m=0,d迟ov=dU,忽略及g。,则 2 dU-hnδm.+δW=0 因δW=P,dV,且氧气袋内氧气质量即充入氧气的质量，所以积分后 m42-h.m2+P(W3-V)=0 m,(u2-hn)+P'=0 (a) 又 m= (b) RT 据题意，P2=0.15MPa,3=0.008m,R=260J/kgK),2=0.657T,h。=0.917Tm 代入式(a)和(b),解得T=313.20K,m,=0.0147kg。 2-20两个体重都是80kg的男子每天吃同样的食物，完成相同的工作，但A每天上下 班步行60min,而B则每天驾驶汽车20min上下班，另40min用于看电视，试确定100个 工作日后这两人的体重差。 提示和答案：查工程热力学第5版表2-3，每个工作日男子A比B多消耗能量 Q=1598.0kJ,少消耗的能量转化为脂肪△m=4.04kg。 2-21一间教室通过门窗散发热量25000kJ/h,教室内有30名师生，15台计算机，若 平均每人散发的热量是180W,每台计算机的功率120W,问为了保持室内温度是否有必要 打开取暖器？ 10第二章 热力学第二定律 10 2-19 医用氧气袋中空时呈扁平状态，内部容积为零。接在压力为 14 MPa，温度为 17 ℃ 的钢质氧气瓶上充气。充气后氧气袋隆起，体积为 0.008 m 3，压力为 0.15 MPa，由于充气过 程很快，氧气袋与大气换热可以忽略不计，同时因充入氧气袋内的气体质量与钢瓶内的气体 质量相比甚少，故可以认为钢瓶内氧气参数不变。设氧气可视为理想气体，其热力学能可表 示为  K u T  0.657 kJ/kg，焓与温度的关系为  K h T  0.917 kJ/kg ，求充入氧气袋内氧气 的质量？ 提示和答案：与题 2-18 同为非稳态问题，但氧气袋体积变化。能量方程 2 2 f f CV out in i δ d ( )δ ( )δ δ 2 2 c c Q E h gz m h gz m W         据题意，δQ  0 ， out δm  0 ， CV d d E U  ，忽略 2 f,in 2 c 及 in gz ，则 in in i dU h m W    δ δ 0 因 i 0 δW p V  d ，且氧气袋内氧气质量即充入氧气的质量，所以积分后 2 2 in 2 0 2 1 m u h m p V V     ( ) 0 2 2 in 0 2 m u h p V ( ) 0    （a） 又 2 2 2 g 2 p V m R T  （b） 据题意， 3 2 2 g p V R     0.15MPa 0.008m 260J/(kg K) ， ， ， 2 2 u T  0.657 ， in in h T  0.917 代入式（a）和（b），解得 2 T  313.20K ， 2 m  0.0147kg。 2−20 两个体重都是 80 kg 的男子每天吃同样的食物，完成相同的工作，但 A 每天上下 班步行 60 min，而 B 则每天驾驶汽车 20 min 上下班，另 40 min 用于看电视，试确定 100 个 工作日后这两人的体重差。 提示和答案：查工程热力学第 5 版表 2−3，每个工作日男子 A 比 B 多消耗能量 Q  1598.0kJ ，少消耗的能量转化为脂肪   m 4.04kg 。 2−21 一间教室通过门窗散发热量 25 000 kJ/h，教室内有 30 名师生，15 台计算机，若 平均每人散发的热量是 180 W，每台计算机的功率 120W，问为了保持室内温度是否有必要 打开取暖器？