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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 华东理工2008年的一道物化题
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steve.jobs

新虫 (小有名气)

[求助] 华东理工2008年的一道物化题 已有1人参与

一蔬菜种植大棚,其容积是850立方米,棚内空气的温度是10摄氏度,压力为101325Pa.若将棚内的温度升至20摄氏度,试估算需要的热量是多少?
若大棚外的温度是0摄氏度,试估算将大棚内的温度由20摄氏度降至10摄氏度需要排出的热量?
已知：空气是理想气体,其恒压摩尔热容是29.9J/(k*mol)

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1楼 2015-11-15 22:13:08
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+2, 谢谢回帖，辛苦了！ 2015-11-16 12:21:01
（1）这是一个敞开体系，过程恒容恒压，大棚内的气体量与温度成反比n=pV/RT
(2)恒压过程的热量计算δQp=CpdT=nCpmdT=（pV/R）CpmdT/T=（pV/R）CpmdlnT
(3)升温过程吸收的热量 Qp=∫dQp=∫（pV/R）CpmdlnT=（pV/R）Cpmln(T2/T1)
(4)代入数据计算Qp=101325*850*29.9*{ln(293/283)}/8.314=10756kJ
第二问于此类似。
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2楼2015-11-15 23:24:18
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steve.jobs

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-11-15 23:24:18
（1）这是一个敞开体系，过程恒容恒压，大棚内的气体量与温度成反比n=pV/RT
(2)恒压过程的热量计算δQp=CpdT=nCpmdT=（pV/R）CpmdT/T=（pV/R）CpmdlnT
(3)升温过程吸收的热量 Qp=∫dQp=∫（pV/R）CpmdlnT=（pV/R） ...

第二问，还需要求外界空气进入大棚的热量，求第二问详解。多谢。

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3楼2015-11-16 07:09:19
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
冰点降温: 金币+1, 谢谢回帖，辛苦啦！ 2015-11-16 22:07:27
引用回帖:
3楼: Originally posted by steve.jobs at 2015-11-16 07:09:19
第二问，还需要求外界空气进入大棚的热量，求第二问详解。多谢。
...

（1）计算大棚中20°和10°时的气体的物质的量
（2）在大棚中气体由20°将至10°时，并无气体外漏，气体仍占有原有的空间，故使用等容摩尔热容计算原有气体在降温过程中释放的热量。
（3）外面进入大棚的气体的物质的量为10°与20°时的差值。尽管从降温开始缓慢的进入但最终达到10°，只需计算进入气体由0°升温至10°时吸收的热量
（4）总结果为释放与吸收热量的差值。
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4楼2015-11-16 17:29:37
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steve.jobs

新虫 (小有名气)
老师好，我还是不明白，为什么用等容热容计算了呢，不是等压嘛？不考虑中间过程，只考虑始终态。
我认为，
1:压力不变，温度下降，棚内气体压缩了，剩下的那部分体积棚外气体填充。
2:棚内空气用等压算。
3:棚外气体等压算。（根据PVT1可求出n1,PVT2可求出n2,n外=n2-n1)
4:两者想加。

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5楼2015-11-17 07:16:12
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
冰点降温: 金币+1, 谢谢回帖，辛苦啦！ 2015-11-17 10:18:24
引用回帖:
5楼: Originally posted by steve.jobs at 2015-11-17 07:16:12
老师好，我还是不明白，为什么用等容热容计算了呢，不是等压嘛？不考虑中间过程，只考虑始终态。
我认为，
1:压力不变，温度下降，棚内气体压缩了，剩下的那部分体积棚外气体填充。
2:棚内空气用等压算。
3:棚外气体 ...

本系统可分为两个子系统，（1）大棚里原有的气体：你认为在实际情况里，大棚里的气体体积在变化过程中有无改变。（2）棚外进入的气体。两者不要混为一谈。
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6楼2015-11-17 08:37:10
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steve.jobs

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-11-17 08:37:10
本系统可分为两个子系统，（1）大棚里原有的气体：你认为在实际情况里，大棚里的气体体积在变化过程中有无改变。（2）棚外进入的气体。两者不要混为一谈。...

谢谢老师。辛苦了。

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7楼2015-11-17 18:10:34
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Zane0205

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-11-15 23:24:18
（1）这是一个敞开体系，过程恒容恒压，大棚内的气体量与温度成反比n=pV/RT
(2)恒压过程的热量计算δQp=CpdT=nCpmdT=（pV/R）CpmdT/T=（pV/R）CpmdlnT
(3)升温过程吸收的热量 Qp=∫dQp=∫（pV/R）CpmdlnT=（pV/R） ...

为什么是恒压，按照题目说的不是应该恒容然后压力是变化的吗

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8楼2018-11-25 18:38:56
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