题目
某理想气体，质量为5(kg)，经历一热力过程，该过程热力学能保持不变。初态参数p_1=600(kPa)，t_1=327^circ(C)，终态参数V_2=3V_1。该气体的气体常数R_({g)}=0.208(kJ/(kgcdot K))，假定比热容为定值。请计算终态温度和压力，并计算该热力过程熵的变化量。
某理想气体，质量为$5\text{kg}$，经历一热力过程，该过程热力学能保持不变。初态参数$p_1=600\text{kPa}$，$t_1=327^{\circ}\text{C}$，终态参数$V_2=3V_1$。该气体的气体常数$R_{\text{g}}=0.208\text{kJ/(kg\cdot K)}$，假定比热容为定值。请计算终态温度和压力，并计算该热力过程熵的变化量。
题目解答
答案
根据题意，$ T_1 = T_2 = 600 \, \text{K} $。
由 $ p_1 V_1 = p_2 V_2 $，得 $ p_2 = \frac{p_1}{3} = 200 \, \text{kPa} $。
熵变计算：
\[
\Delta S = - m R_g \ln \frac{p_2}{p_1} = - 5 \times 0.208 \times \ln \frac{1}{3} = 5 \times 0.208 \times 1.0986 \approx 1.14 \, \text{kJ/K}
\]
综上：
- $ T_2 = 600 \, \text{K} $。
- $ p_2 = 200 \, \text{kPa} $。
- $ \Delta S \approx 1.14 \, \text{kJ/K} $。