⑵如純物質的熱力性質滿足凡得瓦爾狀態方程式P = RT/(v – b) – a/v2，當純物質由初狀態(T1, v1)改變狀態至終狀態(T2, v2)，試求這過程中內能的變化量（∆u）。假設物質的比熱值為常數。（10 分）

四、一個鍋爐中，熱從燃燒產物傳導給蒸汽，燃燒產物的溫度從 1400°K降至 830°K，壓力則固定在 0.1 MPa，燃燒產物的定壓比熱之平均值是CP = 1.09 kJ/(kg°K)。水進入鍋爐前的狀態為 0.8 MPa，150°C，由熱力性質資料知：此時，焓h = 632.2 kJ/kg，熵s = 1.8418 kJ/(kg°K)；離開時的狀態為 0.8 MPa，250°C，h = 2950 kJ/kg，s = 7.0384 kJ/(kg°K)。試求此一熱交換過程中，燃燒產物的可用性（availability或有效能exergy）減少量以及水的可用性變化量，並計算整個熱交換器（控制容積）的不可逆性（irreversibility）。熱交換過程中物質的動能與位能變化量可以忽略不計；周圍環境的溫度是 25°C。（20 分）