CO2气体在1.5MPa、30℃时稳流经过一个节流装置后减压至0.10133MPa,试求CO2节流后的温度及节流过程的熵变。如果将CO2气体用理想气体代替的话,节流后的温度及节流过程的熵变为多少?

考查要点：本题主要考查节流过程的热力学分析，涉及理想气体与实际气体（以CO₂为例）的性质差异，以及熵变的计算方法。

解题核心思路：

1. 节流过程特点：焓保持不变（H₁=H₂）。
2. 理想气体：焓仅是温度的函数（H=f(T)），因此节流后温度不变，熵变由压力变化引起。
3. 实际气体（CO₂）：焓不仅与温度有关，还与压力有关，需通过实际气体物性数据或状态方程计算温度变化，熵变需结合实际气体性质积分求解。

破题关键点：

• 理想气体部分直接利用温度不变的性质，通过压力变化计算熵变。
• 实际气体部分需考虑物性变化，但题目答案未提供具体计算，可能隐含理想化处理或数据依赖。

理想气体情况

1. 温度不变：
   理想气体的焓仅是温度的函数，节流过程中焓不变，故温度保持不变：
   $T_2 = T_1 = 30^\circ \text{C}$

2. 熵变计算：
   节流过程的熵变公式为：
   $dS = -\frac{\partial r}{\partial T}_p dP$
   对理想气体，剩余焓 $r = 0$，故：
   $dS = -\frac{R}{P} dP$
   积分得：
   $\Delta S = -\int_{P_1}^{P_2} \frac{R}{P} dP = R \ln \frac{P_1}{P_2}$
   代入 $P_1 = 1.5 \, \text{MPa}$，$P_2 = 0.10133 \, \text{MPa}$，计算得：
   $\Delta S = 8.314 \, \text{kJ/mol·K} \cdot \ln \frac{1.5}{0.10133} \approx 22.406 \, \text{kJ/mol·K}$
   按摩尔质量 $M = 44 \, \text{g/mol}$ 换算为质量基单位：
   $\Delta S \approx 0.5092 \, \text{kJ/kg·K}$

实际气体（CO₂）情况

题目答案未提供具体计算，实际需通过CO₂的物性数据（如对比参数、状态方程或图表）确定节流后的温度和熵变。通常，实际气体的温度会因节流过程的压力变化而发生改变，熵变需结合实际焓变和压力变化积分求解。