题目
2:10某活塞式氮气压气机,压缩前后氮气的参数分别为: _(1)=0.1mPa, _(1)=0.68(m)^3(n)_(8)-|||-1.OMPa, _(2)=0.18(m)^3/kg 设在压缩过程中每千克氮气热力学能增加280kJ,同时向外放出热量66k-|||-机每分钟生产压缩氮气12kg,试求:-|||-1)压缩过程对每千克氮气所做的功。-|||-2)生产每千克压缩氮气所需的功。-|||-3)带动此压气机至少要多大的电动机?

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算压缩过程对每千克氮气所做的功
根据热力学第一定律,能量守恒定律,有 $\Delta U = W + Q$,其中 $\Delta U$ 是热力学能的增加量,$W$ 是压缩过程对每千克氮气所做的功,$Q$ 是氮气向外放出的热量。已知 $\Delta U = 280 kJ$,$Q = -66 kJ$,代入公式计算 $W$。
步骤 2:计算生产每千克压缩氮气所需的功
由于气体压缩前后压强 $P$ 保持不变,可以看作恒定压力做功。根据公式 $W_1 = P\Delta V = P(V_1 - V_2)$,其中 $V_1$ 和 $V_2$ 分别是压缩前后的体积,计算 $W_1$。生产每千克压缩氮气所需的总功 $W_{总} = W + W_1$。
步骤 3:计算带动此压气机至少要多大的电动机
已知每分钟压气机生产压缩氮气12kg,计算每分钟压气机所需做功 $W_0 = 12 \times W_{总}$。根据功率公式 $P = \frac{W_0}{t}$,其中 $t$ 是时间,计算电动机的功率。
根据热力学第一定律,能量守恒定律,有 $\Delta U = W + Q$,其中 $\Delta U$ 是热力学能的增加量,$W$ 是压缩过程对每千克氮气所做的功,$Q$ 是氮气向外放出的热量。已知 $\Delta U = 280 kJ$,$Q = -66 kJ$,代入公式计算 $W$。
步骤 2:计算生产每千克压缩氮气所需的功
由于气体压缩前后压强 $P$ 保持不变,可以看作恒定压力做功。根据公式 $W_1 = P\Delta V = P(V_1 - V_2)$,其中 $V_1$ 和 $V_2$ 分别是压缩前后的体积,计算 $W_1$。生产每千克压缩氮气所需的总功 $W_{总} = W + W_1$。
步骤 3:计算带动此压气机至少要多大的电动机
已知每分钟压气机生产压缩氮气12kg,计算每分钟压气机所需做功 $W_0 = 12 \times W_{总}$。根据功率公式 $P = \frac{W_0}{t}$,其中 $t$ 是时间,计算电动机的功率。