单选题某热力过程中,氮气初态为v1=1.2m3/kg和p1=0.1MPa,终态为v2=0.4m3/kg和p2=0.6MPa,该过程的多变比热容cn为( )。[2014年真题]A271J/(kg·K)B297J/(kg·K)C445J/(kg·K)D742J/(kg·K)
单选题
某热力过程中,氮气初态为v1=1.2m3/kg和p1=0.1MPa,终态为v2=0.4m3/kg和p2=0.6MPa,该过程的多变比热容cn为( )。[2014年真题]
A
271J/(kg·K)
B
297J/(kg·K)
C
445J/(kg·K)
D
742J/(kg·K)
参考解析
解析:
计算步骤如下:
①计算多变指数n。多变指数n的计算公式为:n=[ln(p2/p1)]/[ln(v1/v2)]=[ln(0.6/0.1)]/[ln(1.2/0.4)]=1.631。
②计算恒容比热容cv。氮气为双原子气体,绝热指数k=1.4,氮气的摩尔质量M为28g/mol,气体常数R取8.314J/(mol·K),根据恒容比热容计算公式,计算氮气的恒容比热容:cv=Rg/(k-1)=(R/M)·[1/(k-1)]=(8.314/28)×[1/(1.4-1)]=742J/(kg·K)。
③计算多变比热容cn。氮气的恒容比热容cv=742J/(kg·K),多变比热容cn为:cn=[(n-k)/(n-1)]·cv=[(1.631-1.4)/(1.631-1)]×742=271J/(kg·K)。
计算步骤如下:
①计算多变指数n。多变指数n的计算公式为:n=[ln(p2/p1)]/[ln(v1/v2)]=[ln(0.6/0.1)]/[ln(1.2/0.4)]=1.631。
②计算恒容比热容cv。氮气为双原子气体,绝热指数k=1.4,氮气的摩尔质量M为28g/mol,气体常数R取8.314J/(mol·K),根据恒容比热容计算公式,计算氮气的恒容比热容:cv=Rg/(k-1)=(R/M)·[1/(k-1)]=(8.314/28)×[1/(1.4-1)]=742J/(kg·K)。
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