Question

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？

Answer 1

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。