单选题
容积为0.35m3的空罐内为0.1kPa真空压力,迅速开启罐体上的阀门,使得大气中的空气被吸入罐内,最终罐内压力与大气压力相平衡。吸气过程始终保持罐体内与大气温度25℃相同。由空气表(温焓图)查得初始状态25℃,0.1kPa下空气的内能值为220kJ/kg;终止状态25℃,101.325kPa下空气的焓值为300 kJ/kg,空气的分子量为28.97。在此空气吸入过程中,体系向环境的放热量(kJ)是下列哪个数值?
提示:1.空气吸入过程为瞬间动态过程,按气体等温等熵过程考虑;
2.空罐内的空气质量按零考虑。
【正确答案】
A
【答案解析】以吸入气体为体系进行分析
气体经历吸入和膨胀两个环节
第一个环节:等温等熵 Q1=0
第二个环节(初始、终态一致):△U=0,因此Q2=W
△H2=0;W=△(PV)=H-U=300-220=80KJ/kg
已知V=0.35m3;P=101.325;T=298;M=28.97
PV=RTm/M
得m=0.4146kg
Q=Q1+Q2=-W=-0.4146×80=-33.168KJ