作者Beachboy (天煞孤星)
看板Physics
标题[请益]一个热力学题目
时间Sat Oct 10 16:02:18 2009
一汽缸内有不漏气的金属活塞2kg,面积为2cm^2。
汽缸内有100度C的水,和水蒸气。
因热自汽缸逸出,活塞以0.3cm/s的速率缓缓落下。
这时候,有些蒸气凝结成水。
汽缸内蒸气的密度是6x10^-4 g/cm^3
求:(我把答案附上)
(1)蒸气的凝聚率 Ans:3.6x10-4 g/cm^3
(2)汽缸内的水及蒸汽内能的变化率为何? Ans:-0.1654 cal/s
(3)热自汽缸逸出率 Ans: -0.194 cal/s
答案我算的出来,但是绝的观念不完整。
特别是第二小题。
内能应该是状态函数,只和温度有关。U = U(T)
此题,假设水蒸气还有的时候,水应该一直保持100度C,因此水的内能保持不变。
所以我觉得第二小题算出的答案,应该就是蒸汽损失的内能。
但这样的话,水蒸气温度应该↓(因为U↓)。
但这样又矛盾,题目已经说原本水蒸气100度C,若温度再下降,就不成立。
所以想问我的观念哪里出错,感觉错很大。
?!! 我打到最後,忽然想到,是不是因为水蒸气分子数减少了,
所以内能↓(U=nfRT/2),虽然温度不变。
但水分子却增加了,那水的总内能是不是应该↑?
我看书上的解题过程,似乎都是在算水蒸气本身。
还是第二小题题目有问题,应该问水蒸气本身内能的变化率就好?
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