某理想气体吸收3349kJ的热量而做定压变化。设定容比热容为0.741kJ/(kg·K),气体常数为0.297kJ/(kg·K),此过程中气体对外界做容积功()kJ。
A 、858
B 、900
C 、245
D 、958
【正确答案:D】
已知气体的定容比热,由公式cp-cv=Rg可以求得定压比热cp=Rg+cv=1.038kJ/(kg·K);由于过程为定压过程,所以q=Δh=cp(T2-T1)=3349kJ,进而求得温度变化ΔT=(T2-T1)=3226.4K,则此过程对外界做的容积功为:w=q-Δu=q-cv(T2-T1)=958kJ。
根据热力学第一定律,内能变化=吸热量-对外做功(膨胀功),同时内能变化=摩尔量*定体热容*温度变化。应用到本题,注意最后要求的单位是KJ/(kg*K):66.8-267=n*Cv*(27-162),这个算出来的单位是kJ/(mol*K),换算成KJ/(kg*K):
1、KJ/(mol*K)=1KJ/[(1000/M)*K]=M KJ/(kg*K),所以:66.8-267=2*Cv*(27-162)。Cv=0.741KJ/(kg*K),Cp=Cv+Rg。
化学式
N 2
相对分子质量
28.013
CAS登录号
7727-37-9
EINECS登录号
231-783-9
英文名称
Nitrogen
熔点
63.15K,-210℃
沸点,101.325kPa(1atm)时
77.35K,-195.8℃
临界温度
126.1K,-147.05℃
临界压力
3.4MPa,33.94bar,33.5atm,492.26psia
临界体积
90.1cm 3 /mol
临界密度
0.3109g/cm 3
临界压缩系数
0.292
液体密度,-180℃时
0.729g/cm 3
液体热膨胀系数,-180℃时
0.00753 1/℃
表面张力,-210℃时
12.2×10-3
N/m,12.2dyn/cm
气体密度,101.325
kPa(atm)和70F(21.1℃)时
1.160kg/m3,0.0724
lb/ft3
气体相对密度,101.325
kPa(1atm)和70F时(空气=1)
0.967
汽化热,沸点下
202.76kJ/kg,87.19
BTU/1b
熔化热,熔点下
25.7kJ/kg,11.05
BTU/1b
气体定压比热容cp,25℃时
1.038kJ/(kg·
k),0.248 BTU/(1b·R)
气体定容比热容cv,25℃时
0.741kJ/(kg·
k),0.177 BTU/(1b·R)
气体比热容比,cp/cv
1.401
液体比热容,-183℃时
2.13kJ/(kg·k),0.509
BTU/(1b·R)
固体比热容,-223℃时
1.489kJ/(kg·k),0.356
BTU/(1b·R)
溶解度参数
9.082(J/cm 3 )0.5
液体摩尔体积
34.677cm 3 /mol
在水中的溶解度,25℃时
17.28×10-6(w)
气体黏度,25℃时
175.44×10-7Pa·s,175.44μP
液体黏度,-150℃时
0.038mPa ·s,0.038
cp
气体热导率,25℃
时
0.02475W/(m · K)
液体热导率,-150℃时
0.0646W/(m · K)