[課業] 98年熱力學第一題

作者: etntuee (一定會實現!!!)   2015-07-04 23:43:45
[課業] 國考課業相關問題,歷屆考題的討論,如學理觀念的釐清。
這一題書上的算法如下:
P1V1=mRT=P2V2
V1=0.4 m^3
V2=V1+Va(右邊的汽缸活塞)
由最後P2=200 kPa,得知 Va=0.4 m^3
重點在最後求熱傳量時,書上算法是用:
Q=W= (2積分到1) P dVa = 200(0.4) = 80 kJ
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小弟自已理解題意是左邊本來是 400 kPa,打開閥門
最後平衡時壓力為 200 kPa,過程等溫,所以 Q=W
但是書上的算法是用等壓,過程我並不覺得是等壓
我自已是用 Q=W= (2積分到1) (mRT/V) dV
= (mRT).ln (V2/V1)
= 110.904 kJ
請問這樣對嗎?書上解析是說
氣體在此過程所作的功 = 汽缸 a 對外所作的功
它一開始是沒有壓力的,用等壓的算法好像不大對?
討論一下,謝謝
作者: etntuee (一定會實現!!!)   2015-07-04 23:44:00
http://imgur.com/BQCgLa8都忘了有抓題目的圖,抱歉
作者: dollarok99 (chih)   2015-07-05 01:19:00
題目說汽缸降到200kpa才能推動活塞,所以推動活塞對外做功部分是等壓下去算的沒錯,至於他從400降到200的時候,體積不變,那變的就是溫度,但是會一直跟外界做熱交換,所以溫度不變,個人淺見,有錯請指教
作者: etntuee (一定會實現!!!)   2015-07-05 08:35:00
剛性容器+活塞,氣體質量不變我是把左+右看成一個系統來計算的覺得對外熱傳應該是整體,不會只有左邊或右邊單獨對外熱傳
作者: shawn81 (尚恩 ˙別 )   2015-07-05 19:38:00
很有趣誒,乍看之下好像都很合理。。我好好想想看我覺得關鍵的句子應該是《壓力達200kpa方能推動活塞》這句,照書上的解法,似乎是壓力會從400下降,降到300沒有推動活塞,繼續下降,降到200才開始推動,這樣系統是等壓對外作功沒錯。而你的想法應該是壓力在下降的時候也推的動活塞,直到200時達到平衡。這樣就變成是等溫作功。從你的作法來想,封閉系統只有推動活塞來改變體積,才會讓壓力下降對吧,但如果是這樣,似乎沒有必要提到《壓力到200才推動活塞》這句,因為氣筏一打開就推的動活塞了。而從書上的作法來講,我想到的可能就是氣筏一打開會對外排氣,直到降壓到200kpa後,才會開始推動活塞,但題目也沒這樣寫,所以我暫時比較同意你的想法,那再看看還有沒有其他人有比較好的解釋了。

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