申論題

二、空氣被侷限於一具上方可自由滑移活塞的絕熱壁容器中，如圖 2 所示，空氣的起始 狀態（壓力、體積和溫度）為 400kPa（絕對壓力），0.1m3，50℃，外界空氣是一 大氣壓。利用旋轉葉片攪動空氣，使其體積最後膨脹為 0.2m3。請計算⑴空氣的質 量，⑵此一膨脹過程中，空氣的最終溫度、空氣的內能及焓值變化，⑶此一膨脹過 程中，旋轉葉片所做的功、空氣膨脹所做的功、滑移活塞所做的功、空氣膨脹抵抗 重 力 所 做 的 功 。 假 設 空 氣 為 理 想 氣 體 ， R=0.2870kJ/kg·K ， Cpo=1.0035kJ/kg·K ， Cvo=0.7165kJ/kg·K。（24 分）