工程热力学一道题求解

一飞机的弹射装置,气缸内装有压缩空气,初始体积为0.28立方米,终了体积为0.99立方,飞机的发射速度为61m/s,活塞连杆飞机的总质量为2722kg。设发射过程进行得很快,且压缩空气与外界无传热现象,不计摩擦损耗,求发射过程中压缩空气热力学能的变化量。

答案是w=p0(v2-v1)+mc2^2/2,然后△U就等于-5135×10^3J了。但是因为压缩空气与外界无传热现象,所以w不就应该等于△U吗?

绝热过程W=△U是没有问题的,但需注意,第一定律中的W定义是:外界对系统(气体)的做功,而w=p0(v2-v1)+mc2^2/2算出的是系统对外界(大气和活塞连杆飞机)的做功量(正值)。所以外界对系统的做功量W=上述计算值的负值。追问

这个我明白,但是p0(v2-v1)+mc2^2/2也不等于正的5135×10^3J呀?

追答

p0是大气压,mc2^2/2是活塞连杆飞机获得的动能其中c不是光速,是飞机速度,注意单位统一,如果还有问题,那么就是答案错了。我算了一下,答案没问题。

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