1-3
1-4
1-8
2-4
2-5
2-6 50kg废气和75kg的空气混合。已知废气中各组成气体的质量分数为
wco2?14%,wo2?6%,w?2O?5%,wN2?75%，空气中 O2,N2的质量分数为wo2?23.2%,wN2?76.8%。混合后气体压力 p?0.3MPa，试求混合气体的： （1）质量分数；（2）折合气体常数；（3）折合摩尔质量 ；（4）摩尔分数；（5）各组成气体的德分压力。
解：（1）混合后气体的质量m?75?50?125kg，其中
mCO2?wCO2?m?0.14?50kg?7kg mH2O?wH2O?m?0.05?50kg?2.5kg
mO2?wg,O2?mg?wa,O2?ma?0.06?50kg?0.232?75kg?20.4kg mN2?wg,N2?mg?wa,N2?ma?0.75?50kg?0.768?75kg?95.1kg 因此，质量分数 wCO2?mCO2mmH2Om??7kg?0.056
50kg?75kg2.5kg?0.020
50kg?75kg wH2O?? wO2?mO2m20.4kg?0.163
50kg?75kg wN2?mN2m?95.1kg?0.761
50kg?75kg核算 ?wi?0.056?0.163?0.020?0.761?1 （2）混合气体折合气体常数 Rg??wiRg,i?R?wi1 Mi?0.0560.1630.0200.761??8.3145?????? 44.0132.018.01628.02? ??0.088KJ/(kgK)（3）折合摩尔质量
M?R8.3145??28.87?10?3kg/mol Rg288（4）摩尔分数 xi?Rg,iRgwi
xCO2?xO2?Rg,CO2RgwCO2?RMCO2RgwCO2?8.3145?0.037 ?344.01?10?288Rg,O2RgwO2?R8.3145wO2??0.147 MO2Rg32.0?10?3?288RMH2ORgRMN2RgwH2O?8.3145?0.032 ?318.016?10?288xH2O?xN2?Rg,CO2RgwCO2?Rg,N2RgwN2?wN2?8.3145?0.784
28.01?10?3?288核算：?xi?0.037?0.147?0.032?0.784?1 （5）各组分分压力 pi?pxi
pCO2?pxCO2?0.037?0.3?0.0111MPa pO2?pxO2?0.147?0.3?0.0441MPa pH2O?pxH2O?0.032?0.3?0.1196MPa pN2?pxN2?0.784?0.3?0.2352MPa
核算：?pi??0.0111?0.0441?0.0096?0.2352?MPa?0.3MPa?p
3-3 气体在某一过程中吸收了50J的热量，同时热力学能增加了84J，问此过程是膨胀过程还是压缩过程？ 对外做功是多少（J）？
解：取气体为系统，据能量守恒定律有：Q?W??U则
W?Q??U?50?84??34J
因为W<0，所以是压缩过程。对外做功为34J。
3-5 夏日为避免阳光直射，密闭门窗，用电扇取凉，电扇功率为60W。假定 房间内初温为28℃、压力为0.1MPa，太阳照射传入的热量为0.1KW，通过墙壁向外散热1800Kj/h。室内有3人，每人每小时向环境散发的热量为418.7kJ。试求面积为15m2、高度为3.0m的室内每小时温度的升高值。已知空气的热力学能与温度的关系为?u?0.72??T?KkJ/kg。
解：初态时，据理想气体状态方程有 pv?nRT
0.1?106?15?3=1799mol n?8.31?(273?28)m?n?M?1799?29?10?3 ?52kg据能量守恒定律有：Q?W??U 由题意可知
?U?m??u?52?0.72??T?418.7?3?1800?0.1?3600?60?10?3600解得 ?T?0.86K
?3
4-4 3kg 空气，p1?1MPa,T1?900K绝热膨胀到p2?0.4MPa。设比热容为定值，绝热指数k?1.4，求：（1） 终态参数 T2和v2；（2）过程功和技术功；（3）?U和??。 解：（1） T2?T1??p2??p?1?k?1k?0.1??900K????1?0.41.4?466.15K
v2?RgT2p2?8.3145J/(molK)?466.15K3?1.3379m/kg ?3528.97?10kg/mol?10Pa（2）cv?5R58.3145???718J/(kgK) ?32M228.97?108.3145cp?cv?Rg?718J/(kgK)??1005J/(kgK)
28.97?10?3W?mcv?T1?T2??3?718??900?466.15??933.21KJ Wt?kW?1.4?933.21?1306.50KJ
（3）?U??W??933.21KJ； ????Wt??1306.50KJ
4-6 是将满足以下要求的多变过程表示在P?V 图和 T?S图上（先标上四个基本过程）：（1）工质膨胀、吸热且升温；（3）工质压缩、放热；（3）工质压缩、吸热且升温；（4）工质压缩、降温且降压；（5）工质放热、降温且升压；（6）工质膨胀且升压。
解：