研究生物理化学试题精选50道(3)

（3）大气理论顶端温度为多少

k?1g?dt kRTk?1gzdT????dz ?TokR0k?1g (T-To )= ??z

kRk?1g1.49.81T=To?×28978=0.15K ?z=283.15-?kR0.4287dT=?

2.(1)解抽走气体质量（?m）：

?m =（m1?m2）=

p1VRT?p2VRT?VRT(p1?p2)

抽气泵抽气量：由于抽气过程中其他压力不断变化则取微元时间分析：

???m?pVRTdt ?pVRT?VRTRT?VRT?pmVRT??m??则：

0?dt???0pdt??pm??dt?0???pm?(p1?p2)/?pmV?V(p1?p2)?pVm

容器内气体与周围环境的换热量：

?(vcv.2?vcv.1)???0?dtpV???(m1?m2)u?pmVQ?(??Vp2VRT?p1VRT??)CvT?pmV

R(p2?p1)Cv?pmV??(2?1?2.86)?1052.4K?1?1.93?0.11260??

3. 解：（1）当1-2为可逆时：

q??Tds ?ds?0

?q?0（2）

?w1?2,R??q1?2,R?(h2?h1)?w1?2,R?(h2?h1)?q1?2,R?0.??w1?2,R??w1?2,R 即：可逆过程中耗功量小于不可逆绝热过程中耗功量。

4. 解：（1）

（2）

?t?1?q2q1?1?q4?3q4?1?q1?2?1?T2(S3?S4)Cv(T1?T2)?T1(S2?S1)

5. 解：

ToTo?T)?w???1/?2???1/(?ST??STo?0m??Cp?lnT2T1????1To??0

5?4186.8kln280295?1295?0?1?1092.5?295?322.3kJwmin??1??2?322.3?5?4.1868?(295?280)?8.29kJ

?Sisul??S工质??S环境?06. 解：（1）据 ??S环境?0??S工质?0

（2）

?S工质?m1(Cplnc12TT1?Rlnc222?p1p1)?m2(CplnTT2?Rln?p2p2)?0m1(h1?2)?m2(h2?)?(m1?m2)h1.01?(273?20)?1.01?(273?20)?2?1.01?T T?293K??x1?pp1??x2?p?(1?x1)pp2x1?n1n1?n2?0.5

7. 解： （1）

?moho?mumo?m?ho?uCpTo?CvTT?CpCv?To?1.4?(273?25)?417.2KT2T1?Cpln1.4?0.338kJ/kg?K

??S?Cpln

8. 解：

wt?h1?h2?Cp(T1?T2)Cp?wtT1?T2?T2T1k6040?(?40)?Rlnp2p1?0.75kJ/kg?K??S?Cpln?p2p1?(v1v2)?0?Cpln0.75lnT2T1?Rln[(v1v2)]?012)Cp/Cvk(273?40)(273?40)?(Cp?Cv)ln(12)0.75/Cv?0?0.221?(0.75?Cv)ln[(ln(ln(1212)0.75(0.75?Cv)/Cv]?0??0.221)??0.221Cv/0.75(0.75?Cv) ?0.693?0.75(0.75?Cv)??0.221Cv?0.39?0.52Cv??0.221CvCv?0.53

9. 解：（1）

vx?v/m?0.004/0.25?0.016m/kgvx?xv???(1?x)v??v??x(v???v?)x?(vx?v?)/(v???v?)?(0.016?0.0010608)/(0.88592?0.0010608) ?0.01688mv?0.25?0.01688?0.00422kgml?0.25?0.00422?0.2458kg3（2）

?????m?(h???h?)Ql ?ml?(h???h?)0.2458?(2706.9?504.7)?Q???13.53kJ/min?2?20

10. 解：

??pv(t)/ps(t)?pv(t)???ps(t)?0.45?4.246?1.9107d?622gH2O?pvB?pv?622?1.9107101.325?1.9107?11.95g/kga

0.011951?0.01195k?0.011811. 解：

p3p4?(T3T4)k?1p4p3k?1?T4?T3?()k?(273?27)?()411.4?11.4?201.8q2?h1?h4?Cp(T1?T4)?1.01?(266?201.8)?64.8kJ/kg??12000/64.8?185.1kg/h?0.0514kg/smq1?Cp(T2?T3)T2T1?(p2p1k?1

)kT2?T1?(p2p1k?1)k40.286?395.4?266?()1?q1?1.01?(395.4?300)?96.4kJwo?q1?q2?96.4?64.8?31.6kJ/kgN?m?wo?0.0514?31.6?1.62kw

12. 解（1）

pv1??ps?0.85?0.056217?10pa1?p1?pv1?1.2?10mv1?pv2?pv1VRvTVpa2VRaT0.5287?(273?35)?55?0.04778?10555?0.04778?105?1.1522?10Pa?20.04778?10?0.5461?(273?35)?1.68?105mv2RvT?pv1?0.04778?105

5pa2?p2?pv1?3?10?ma???pa1VRaT??0.04778?10V?2.952?10Pa5RaT(pa2?pa1)5(2.952?1.1522)?10?1.018kg（2）

Q?m2u2?m1u1?mah?m2CvT2?m1CvT1??maCpTo(此处有近似性，严格应?T1?T2?To?Q?CvT(m2?m1)??maCpTo?m2?m1??maQ?(Cv?Cp)T??ma???maRT按湿空气焓计算u?h?pv

13. 解：

q??Tds?T?(s??s)?(273?150)(1.8416?7.6143)??2441.9kJ/kgQ?mq?1.5?(?2441.9)??3662.8kJ

u??h??pv??632.2?4.7597?10?0.001090822?631.7kJ/kg

u?h?pv?2776.4?1?10?1.937?2582.7kJ/kgu??u?631.7?2582.7??1951kJ/kg?v?1.5?(?1951)??2926.5kJw?Q??v??3662.8?(?2926.5)??736.3kJ

14. 解：（1）n?（2）

ln(p2/p1)ln(v1/v2)?ln(33/0.98)ln(15)?3.5172.71?1.3

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