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压气机和动力机的第一定律能量方程式都可写为W1=h1-h2,其过程及含义为(  )。

发布时间:2023-03-03 03:21:33

压气机和动力机的第一定律能量方程式都可写为W1=h1-h2,其过程及含义为()。

A 、过程和含义均相同

B 、过程相同,含义不相同

C 、过程不相同,含义相同

D 、过程和含义均不相同

参考答案

【正确答案:C】

压气机压缩气体的过程是外界对气体做功的过程,而动力机做功的过程则是气体对外界做功的过程,两者过程不相同;但是本质上两者都是说明工质在绝热过程中所做的技术功等于焓变,都遵循热力学第一定律,含义相同。

热力学第一定律

热力学第一定律(the first law of thermodynamics)就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,表达式为△U=Q+W。表述形式:热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。

该定律经过迈尔 J.R.Mayer、焦耳 J.P.Joule等多位物理学家验证。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律的形式被确立起来。

扩展资料

应用

(一)制冷压缩机

工质流入和流出这类设备时,宏观动能与重力势能的变化相对于外界提供的轴功ws的量值来说很小,可以忽略不计;工质流经这类设备向外界的散热量也相对很小,可近似为绝热的,即q=0。于是由(1-2-3)式可得:

-ws=h2-h1  (1-2-4)

式1-2-4表明,制冷压缩机消耗的外功大小等于工质在压缩机出口和入口的焓差,即等于工质焓的增加。

(二)热交换器

工质流经热交换器时,只通过传热与外界交换能量,没有轴功,即ws=0;其宏观动能与重力势能的变化相对于传递的热量也很小,可忽略不计。于是,由式(1-2-3)可得:

q=h2-h1  (1-2-5)

对于制冷系统的蒸发器,液态制冷剂在其中吸收周围物体或介质的热量沸腾汽化,q>0,焓增加,即在蒸发器中工质吸收的热量等于其焓的增加;对于制冷系统的冷凝器则与蒸发器恰好相反,气态制冷剂在其中向周围介质放热冷凝液化,q<0,焓减少,即在冷凝器中工质放出的热量等于其焓的减少。

(三)节流装置

在制冷系统中,工质流经节流装置时,由于流道截面突然缩小,需克服局部阻力而导致压力下降,温度也同时下降,工质流经节流装置所历时间很少,可近似为绝热的(故称绝热节流),即q=0;工质进出节流装置时宏观动能与重力势能的变化都很小,可以忽略不计,节流过程工质与外界无功交换,ws=0。因此,由式(1-2-3)可得:

h1=h2

可见,工质经历绝热节流,在节流装置入口与出口处的焓是相等的。

综合上述可以看出,流动工质的焓在能量转换或转移关系中的重要作用,焓是随工质流动而转移、并由工质热力状态所决定的能量。

参考资料:百度百科-热力学第一定律

(1)如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:______.(

(1)由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ?mol-1,

故答案为:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ?mol-1;

(3)已知:①C (s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1;

②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJ?mol-1;

③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=-2599kJ?mol-1;

2C (s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×

1
2
-③×
1
2
得到,

所以反应焓变△H=2×(-393.5kJ?mol-1)+(-571.6kJ?mol-1)×

1
2
-(-2599kJ?mol-1)×
1
2
=+226.7kJ?mol-1,

故答案为:226.7kJ?mol-1;

(3)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g水物质的量=

2.7g
18g/mol
=0.15mol,2.24L CO2(标准状况)物质的量=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=
2.3g-0.1mol×12g/mol-0.3mol×1g/mol
16g/mol
=0.05mol,n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,热化学方程式为:C2H6O(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ/mol;

故答案为:C2H6O(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1367kJ/mol.

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