Question

一道《工程热力学》中热力学第一定律的习题（见问题补充）

在一直径为50cm的气缸中,有温度为185℃、压力为2.75bar的0.09 m3的气体。气缸中的活塞承受一定的重量，且假设活塞移动时没有摩擦。当温度降低到15℃时,问活塞下降多少距离。气体向外放出多少热量。对外作了多少功。

想了好一会没头绪，求详细过程。
答案是
0.17m -31.73kJ -9.19kJ

Answer 1

假设气体为理想气体，取气缸为热力系，则
温度为185℃时为状态1
p1V1=n1RT1
温度为15℃时为状态2
p2V2=n2RT2
由于系统是闭口系，气体质量不变，则n1=n2
由热力学第一定律，系统与外界交换的热量为
Q=ΔU+W
对外做功
W=pdV

从上面的推导我感觉系统压力状态1与状态2的相等，即p1=p2。
下降的高度你根据汽缸直径和体积的变化量可求出。