一刚性绝热容器容积 V = 0.028 eu,原先装有压力为 0.1 MPa 、温度为 21 ℃ 的空气，现将连接此容器与输气管道的阀门打开，向容器内快速充气，设输气管道内气体的状态参数保持 p = 0.7 MPa , t = 21℃不变，当容器中压力达到 0.2 MPa 时，阀门关闭，求容器内气体可能达到的最高温度，设空气可视为理想气体，其热力学能与温度的关系为 u = 0.72eukJ / kg; 焓与温度的关系为 h = 1.005 eukJ / kg。

考查要点：本题主要考查刚性绝热容器中气体充气过程的能量变化，涉及理想气体状态方程、内能与焓的关系，以及能量守恒定律的应用。

解题核心思路：

1. 明确系统类型：容器为刚性绝热，属于开口系统（有质量交换），需应用控制体能量方程。
2. 能量守恒：初始内能 + 充入气体的焓 = 终态内能，无热量交换和做功。
3. 理想气体状态方程：计算初始和终态气体质量，结合内能与焓的温度关系式，建立方程求解最高温度。

破题关键点：

• 充入气体的焓需计入总能量变化。
• 刚性容器体积不变，终态质量由压力和温度决定。
• 单位统一：注意温度转换（℃→K）和公式中参数的物理意义。

能量方程建立

根据控制体能量方程（无热量交换、无做功）：
$\Delta U = \dot{m}_{\text{in}} h_{\text{in}} - \dot{m}_{\text{out}} h_{\text{out}}$
因容器初始无气体流出，且过程快速完成，简化为：
$U_1 + \Delta m \cdot h_{\text{pipe}} = U_2$
其中：

• $U_1 = m_1 u_1$ 为初始内能，$U_2 = m_2 u_2$ 为终态内能，
• $\Delta m = m_2 - m_1$ 为充入气体质量，$h_{\text{pipe}}$ 为管道气体焓。

参数计算

1. 初始质量 $m_1$
   由理想气体状态方程：
   $m_1 = \frac{p_1 V}{R T_1} = \frac{0.1 \times 10^6 \times 0.028}{287 \times 294.15} \approx 0.03317 \, \text{kg}$

2. 终态质量 $m_2$
   终态压力 $p_2 = 0.2 \, \text{MPa}$，温度 $T_2$ 未知：
   $m_2 = \frac{p_2 V}{R T_2} = \frac{0.2 \times 10^6 \times 0.028}{287 T_2} \approx \frac{19.498}{T_2} \, \text{kg}$

3. 充入质量 $\Delta m$
   $\Delta m = m_2 - m_1 = \frac{19.498}{T_2} - 0.03317$

能量守恒方程

代入内能与焓的表达式：
$m_1 \cdot 0.72 T_1 + \Delta m \cdot 1.005 T_{\text{pipe}} = m_2 \cdot 0.72 T_2$
将已知量代入并化简，最终解得：
$T_2 \approx 342.69 \, \text{K}$