热力学问题一绝热圆筒用一铜质隔板分成A,B两室.两室中各装有温度为400K,压力为500kPa的1 mol单原子理想气体

热力学问题
一绝热圆筒用一铜质隔板分成A,B两室.两室中各装有温度为400K,压力为500kPa的1 mol单原子理想气体.现将A室气体在恒定外压100 kPa下绝热膨胀至压力为100kPa,系统中A,B两室气体达到热平衡,求最终温度 T2 .
风羽儿 1年前 已收到4个回答 举报

dududolphiny 幼苗

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这个过程可以看成两步:
第一步,A室膨胀至P=100kpa,温度变成T1,与B室不发生热交换.
由于是理想气体绝热膨胀,因此P*V^gamma为常数(laplace),这样可以算出T1.
第二步,AB发生热交换.因为两边是相同的理想气体且数量相等,因此T2=(T1+T0)/2,T0为初始温度.
具体计算的话,对于单原子气体,gamma=5/3,因此T^5/P^2=Cte,解得T1=210K.
于是T2=(400+210)/2=305K
补充:对于第二步的计算,具体说明如下:
理想气体Cp-Cv=R,Cp/Cv=gamma,所以Cv是与T无关的常数.因此由dU=CvdT可知
T2=(T0+T1)/2

1年前

8

倒悬 幼苗

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pv=nrt

1年前

1

eidolon_lc 幼苗

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参见《工程热力学》中克拉伯龙方程式

1年前

1

_ai_ni 幼苗

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显然是快速膨胀不可逆过程
Q可忽略

1年前

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