热能思考题
工程热力学思考题及答案 第十二章
沈维道、将智敏、童钧耕《工程热力学》课后思考题答案工程热力学思考题及答案第十二章制冷循环1.压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？答压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。
工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。
而压缩蒸汽制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。
而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。
因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。
2.压缩空气制冷循环采用回热措施后是否提高其理论制冷系数？能否提高其实际制冷系数？为什么？答：采用回热后没有提高其理论制冷系数但能够提高其实际制冷系数。
因为采用回热后工质的压缩比减小，使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小，因此提高实际制冷系数。
3.参看图12-5，若压缩蒸汽制冷循环按1-2-3-4-8-1运行，循环耗功量没有变化，仍为h2-h1，而制冷量却从h1-h5增大到h1-h8，显见是有利的．这种考虑错误何在？答：过程4-8熵减小，必须放热才能实现。
而4点工质温度为环境温度T，要想放热达到温度Tc （8点），必须有温度低于Tc的冷源，这是不存在的。
(如果有，就不必压缩制冷了)。
4.作制冷剂的物质应具备哪些性质？你如何理解限产直至禁用R11、R12这类工质？答：制冷剂应具备的性质：对应于装置的工作温度，要有适中的压力；在工作温度下气化潜热要大；临界温度应高于环境温度；制冷剂在T-s图上的上下界限线要陡峭；工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度；比体积要小；传热特性要好；溶油性好；无毒等。
限产直至禁用R11和R12时十分必要的，因为这类物质进入大气后在紫外线作用下破坏臭氧层使得紫外线直接照射到地面，破坏原有的生态平衡。
5.本章提到的各种制冷循环有否共同点？若有，是什么？答：各种制冷循环都有共同点。
热力学思考题答案
1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p=pb+pg (p> pb), p= pb -pv pb pg1 p2=pg2+p1 (p< pb) pg2中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压pb 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压pb 不一定是环境大气压。
5．温度计测温的基本原理是什么？热力学第零定律p1=pg1+pb 4 题图The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperatu re. In order to measure temperature of body A, we compare body C —a thermometer —with body A and temperature scales (温度的标尺，简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperatur e of body A with temperature scale marked on thermometer. 6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版第1章 基本概念及定义1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答：否。
当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。
这种观点对不对，为什么? 答：不对。
“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。
热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。
物质并不“拥有”热量。
一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。
⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式中，当地大气压是否必定是环境大气压?答：可能会的。
因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说，计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。
工程热力学第二章思考题
1．热力学能就是热量吗？不是。
热力学能是工质的状态参数，是工质的性质，是工质内部储存能量，是与状态变化过程无关的物理量。
热量是工质状态发生变化时通过系统边界传递的热能，其大小与变化过程有关，热量不是状态参数。
2．若在研究飞机发动机中工质的能量转换规律时把参考坐标建在飞机上，工质的总能中是否包括外部储存能？在以氢、氧为燃料的电池系统中系统的热力学能是否应包括氢和氧的化学能？无论参考坐标建立在何处，工质的总能中始终包括外部储存能，只不过参考坐标建立合适，工质的宏观动能、宏观势能的值等于零，便于计算。
氢氧燃料电池中化学能变化是主要的能量变化，因而不可忽略。
3．能否由基本能量方程式得出功、热量和热力学能是相同性质的参数的结论？q= u＋w不能。
基本能量方程式仅仅说明且充分说明功、热量和热力学能都是能量，都是能量存在的一种形式，在能量的数量上它们是有等价关系的。
而不涉及功、热量和热力学能的其他属性，也表明功、热量和热力学能的其他属性与能量本质无关。
4．一刚性容器，中间用绝热隔板分为两部分，A中存有高压空气，B中保持真空，如图2-12所示。
若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能将如何变化？若在隔板上有一小孔，气体泄漏入B中，分析A、B两部分压力相同时A、B两部分气体热力学能如何变化？q= u＋wq=0， u为负值（u减少），转化为气体的动能，动能在B中经内部摩擦耗散为热能被气体重新吸收，热力学能增加，最终 u =0。
5．热力学第一定律的能量方程式是否可写成下列形式？为什么？q= u+pv q2-q1=(u2-u1)+(w2-w1)不可以。
w不可能等于pv，w是过程量，pv则是状态参数。
q和w都是过程量，所以不会有q2-q1和w2-w1。
6．热力学第一定律解析式有时写成下列两者形式：q= u＋w q= u＋12pdv分别讨论上述两式的适用范围。
前者适用于任意系统、任意工质和任意过程。
后者适用于任意系统、任意工质和可逆过程。
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热能思考题课后思考题第⼀章能源利⽤与动⼒⼯程概论1、能源的含义及分类。
⼀次能源可再⽣常规能源清洁能源2、⼀次能源包含的种类有哪些？化⽯燃料、核能、太阳能、⽔能、风能、地热能、海洋能、⽣物质能3、热能动⼒设备按能量转换⽅向分类可分为哪⼏类？请分别列举三种设备说明。
原动机：热能转换为机械能蒸汽机、蒸汽轮机、燃⽓轮机、内燃机⼯作机：消耗机械能⽽使流体获得能量离⼼泵、真空泵螺杆泵、风机、压缩机第⼆章热⼯理论基础1、热量和功量有什么相同的特征？两者的区别是什么？都是过程量热量是能量传递的微观形式2、热量与热能有什么相同的特征？两者的区别是什么？过程量状状态量3、⼀个充⽓的玩具橡胶⽓球放置于⼀真空容器中。
若⽓球突然爆破，试分析所发⽣的能量转换。
⽓体的内能转化为动能和热能4、绝热过程是否⼀定是定熵过程？绝热做功Q不变T增⼤S减⼩5、是否所有的热⼒过程都是多变过程？不是只有当npvC n=0定压、n=1定温、n=k 定熵绝热、n=⽆穷定容6、根据p—v图上四种基本热⼒过程的过程曲线的位置，画出⾃点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）热⼒学能增⼤及减⼩的过程等温线（2）吸热过程及放热过程绝热线7、根据T—s图上四种基本热⼒过程的过程曲线位置，画出⾃点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）膨胀作功的过程及压缩耗功的过程；定容线（2）压⼒升⾼的过程及压⼒降低的过程。
定压线8、如下图所⽰。
1-2及1-3为两个任意过程，⽽2-3为⼀多变过程。
当多变过程指数n=0.9或n=1.1时，1-2和1-3两过程的热⼒学能变化2,1u ?和>3,1u ?哪⼀个⼤？N=k>1绝热线上左上端温度⾼所以2>39、根据p —v 图及T —s 图上⾃点1出发的四种基本热⼒过程的过程曲线的位置，在图上画出⾃点1出发的下列各种多变过程：（1）过程中⼯质膨胀作功同时向外放热；右下⼤（2）过程中⼯质吸热、膨胀作功同时压⼒升⾼；右上（3）过程中⼯质受压缩向外放热同时温度升⾼；左上（4）过程中⼯质吸热膨胀同时温度降低。
第4章思考题参考答案_259707009
3． 循环热效率公式
t
q1 q2 q (1)和 T T T (2)有何区别？各 1 2 t 1 2 1 2 q1 q1 T1 T1
适用什么场合？ 答： （1）和（2）都是用于计算卡诺热机效率的公式，区别在于适用范围不同。 式（1）适用于计算一般热机的效率; 式（2）仅适用于计算卡诺可逆热机的效 率。 4． 理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这是否违反热力 学第二定律？为什么？ 答：理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这个过程不违反 热力学第二定律。因为在上述过程中，气体的体积变大，也就是说这个热量全 部转换为功的过程引起了其它变化，所以不违反热力学第二定律。同时，理想 气体定温膨胀过程仅仅是一个单独的过程，而不是一个循环，这就意味着这个 过程不能连续不断地将热量全部转换为功，因此从这个角度来讲上述过程也不 违反热力学第二定律。 5． 下述说法是否正确，为什么？ (1) 熵增大的过程为不可逆过程； 答：错误，熵增可能有两种可能：熵流和熵产。对于可逆过程，虽然熵产为零， 但如果有吸热过程，则熵流大于零，导致熵增。
(5) 工质经不可逆循环，由于
T
Q
r
0
，所以
dS 0 ；
S dS 0
答：错误。对于工质经不可逆循环，
dS
Q ，且有
Tr
Q 。
Tr
(6) 可逆绝热过程为定熵过程，定熵过程就是可逆绝热过程； 答：可逆绝热过程为定熵过程，但定熵过程不一定是可逆绝热过程。例如：对 于任意一个循环，其 S
第四章 思考题参考答案 1． 若将热力学第二定律表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全 部变为机械能” ，有何不妥？ 答： 有两点不妥： 1) 热能是可以全部变为机械能的， 例如理想气体的等温过程； 但应该注意的是， 热能不可能连续不断地转化为机械能； 2) 没有提到热能和机 械能之间的转化过程是否对产生了其它影响，不是说热不能完全变成功，而是 在“不引起其它变化”的条件下，热不能完全变成功。例如理想气体等温过程， 引起了“其它变化” ，即气体的体积变大。 2.“循环功越大，则热效率越高” ； “可逆循环热效率都相等” ； “不可逆循环效 率一定小于可逆循环效率” 。这些结论是否正确？为什么？ 答：1) 描述不准确，只有从温度相同的恒温热源中吸相同热量的情况下，才可 以比较热效率大小。如果满足前提条件，则循环功越大，热效率越高。2) 描述 不准确，只有工作在具有相同温度的两个高、低温恒温热源间的可逆热机，其 循环热效率才相等。3) 描述不准确，只有工作在具有相同温度的两个高、低温 恒温热源间的可逆或不可逆热机才可以比较循环效率，否则将失去可比性。
_化学能与热能2-1
7、下列关于能量转换的认识中不正确的 、
是（ BD ）
A. 电解水生成氢气和氧气时，电能转 电解水生成氢气和氧气时， 化为化学能 B. 绿色植物进行光合作用时，太阳能 绿色植物进行光合作用时， 转化为热能 C. 煤燃烧时，化学能主要转化为热能 煤燃烧时， D. 白炽灯工作时，电能全部转化为光能 白炽灯工作时，
小组讨论： 通过本节课学习，怎样 判断化学反应是吸热还 是放热？
反应物的能量之和
生成物的能量之和
E反 （1）若E反> E生， ） 放出能量 （2）若E反< E生， ） 吸收能量
E生
放热反应 吸热反应
反应物 的能量
生成物 的能量
能量的释放
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量 反应物的总能量=生成物的总能量+
石油、 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃 类等有机物（煤中含有大量的碳）， ），它们燃 类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃 烧时放出热能。你一定想知道， 烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从 何而来? 何而来?它与化学物质和化学反应有什么关 石灰石（主要成分是碳酸钙） 系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高 温煅烧才能变成生石灰， 温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在 石灰石的分解反应中起到什么作用？ 石灰石的分解反应中起到什么作用？
8、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 试从化学键变化的角度分析其原因？ 试从化学键变化的角度分析其原因？ 解析： 解析： 形成4molH－O键和 － 键和 键和2molC＝O键释放的能量 形成 ＝ 键释放的能量 比断裂4molC－H键和 键和2molO＝O键所吸收的能 比断裂 － 键和 ＝ 键所吸收的能 量高，因此放出热量。 量高，因此放出热量。 断裂4molH－O键所吸收的能量比形成 键所吸收的能量比形成2mol 断裂 － 键所吸收的能量比形成 H－H键和 键和1molO＝O键放出的能量高，因此 键放出的能量高， － 键和 ＝ 键放出的能量高 要吸收能量。 要吸收能量。
清华大学工程热力学思考题答案(上)
第一章思考题参考答案1．进行任何热力分析是否都要选取热力系统？答：是。
热力分析首先应明确研究对象，根据所研究的问题人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间，目的是确定空间内物质的总和。
2．引入热力平衡态解决了热力分析中的什么问题？答：若系统处于热力平衡状态，对于整个系统就可以用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述其状态，使得热力分析大为简化。
3．平衡态与稳定态的联系与差别。
不受外界影响的系统稳定态是否是平衡态？答：平衡态和稳定态具有相同的外在表现，即系统状态参数不随时间变化；两者的差别在于平衡态的本质是不平衡势差为零，而稳定态允许不平衡势差的存在，如稳定导热。
可见，平衡必稳定；反之，稳定未必平衡。
根据平衡态的定义，不受外界影响的系统，其稳定态就是平衡态。
在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态。
4．表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？答：由于表压力和真空度都是相对压力，而只有绝对压力才是工质的压力。
表压力p与真空度v p与绝对压力的关系为：gb g p p p =+b v p p p =-其中b p 为测量当地的大气压力。
工质的压力不变化，相当于绝对压力不变化，但随着各地的纬度、高度和气候条件的不同，测量当地的大气压值也会不同。
根据上面两个关系式可以看出，虽然绝对压力不变化，但由于测量地点的大气压值不同，当地测量的压力表或真空表的读数也会不同。
5．准静态过程如何处理“平衡状态”又有“状态变化”的矛盾？ 答：准静态过程是指系统状态改变的不平衡势差无限小，以致于该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态。
准静态过程允许系统状态发生变化，但是要求状态变化的每一步，系统都要处在平衡状态。
6．准静态过程的概念为什么不能完全表达可逆过程的概念？答：可逆过程的充分必要条件为：1、过程进行中，系统内部以及系统与外界之间不存在不平衡势差，或过程应为准静态的；2、过程中不存在耗散效应。
热力发电厂思考题及标准答案
年热力发电厂思考题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2名词解释0.1二次能源：由一次能源直接或间接加工、转换而来的能源。
1.2最佳给水温度：回热循环汽轮机绝对内效率为最大值时对应的给水温度。
1.6蒸汽中间再热循环：蒸汽中间再热就是将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出，送到锅炉的再热器加热，提高温度后送回汽轮机继续做功。
与之相对应的循环称蒸汽中间再热循环。
1.10什么叫抽汽做功不足系数：因回热抽汽而做功不足部分占应做功量的份额。
1.12什么叫再热机组的旁路系统：高参数蒸汽不进入汽轮机，而是经过与汽轮机并联的减压减温器，将降压减温后的蒸汽送入再热器或低参数的蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统。
1.14热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。
1.15热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。
2.7热力系统：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。
2.8高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。
低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。
2.13最佳真空：提高真空所增加的汽轮机功率与为提高真空使循环水泵等所消耗的厂用电增加量之差达到最大时的真空值。
2.18加热器端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。
3.3热电厂的燃料利用系数：热电厂的燃料利用系数又称热电厂总热效率，是指热电厂生产的电、热两种产品的总能量与其消耗的燃料能量之比。
3.4供热机组的热化发电率ω：热化发电率只与联产汽流生产的电能和热能有关，热化发电量与热化供热量的比值称为热化发电率，也叫单位供热量的电能生产率。
3.6上端差：加热器汽测出口疏水温度（饱和温度）与水侧出口温度之差。
下端差：加装疏水冷却器(段)后，疏水温度与本级加热器进口水温之差称。
热工基础思考题答案
热⼯基础思考题答案思考题第⼀章1.平衡状态与稳定状态有何区别？热⼒学中为什⼳要引⼊平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间⽽变化的状态。
⽽稳定状态则是不论有⽆外界影响，系统的状态参数不随时间⽽变化的状态。
可见平衡必稳定，⽽稳定未必平衡。
热⼒学中引⼊平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质⽤状态参数来进⾏描述。
2.表压⼒或真空度能否作为状态参数进⾏热⼒计算？若⼯质的压⼒不变，问测量其压⼒的压⼒表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压⼒或真空度只是⼀个相对压⼒。
若⼯质的压⼒不变，测量其压⼒的压⼒表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压⼒可能发⽣变化。
3．当真空表指⽰数值愈⼤时，表明被测对象的实际压⼒愈⼤还是愈⼩？答：真空表指⽰数值愈⼤时，表明被测对象的实际压⼒愈⼩。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：⽆耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程⼀定是准平衡过程，⽽准平衡过程不⼀定是可逆过程。
5. 不可逆过程是⽆法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论⽤任何曲折复杂的⽅法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满⽔的热⽔瓶，其瓶塞有时被⾃动顶开，有时被⾃动吸紧，这是什⼳原因？答：⽔温较⾼时，⽔对热⽔瓶中的空⽓进⾏加热，空⽓压⼒升⾼，⼤于环境压⼒，瓶塞被⾃动顶开。
⽽⽔温较低时，热⽔瓶中的空⽓受冷，压⼒降低，⼩于环境压⼒，瓶塞被⾃动吸紧。
7. ⽤U形管压⼒表测定⼯质的压⼒时，压⼒表液柱直径的⼤⼩对读数有⽆影响？答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测⼯质进⼊U型管中，这部分⼯质越多，它对读数的准确性影响越⼤。
第⼆章绝热刚性容器，中间⽤隔板分为两部分，左边盛有空⽓，右边为真空，抽掉隔板，空⽓将充满整个容器。
问：⑴空⽓的热⼒学能如何变化？⑵空⽓是否作出了功？⑶能否在坐标图上表⽰此过程？为什么？答：（1）空⽓向真空的绝热⾃由膨胀过程的热⼒学能不变。
《 热学》各章思考题+参考解答
热学思考题和参考解答第一章 热学基础知识和温度1．1 若热力学系统处于非平衡态，温度概念能否适用？【答】 对于处于非平衡态的系统，只要局域平衡条件能满足，则对于处于局域平衡的每个子系统来说，温度概念仍能适用。
1．2 系统A 和B 原来各自处在平衡态，现使它们互相接触，试问在下列情况下，两系统接触部分是绝热的还是透热的，或两者都可能?(1)当A V 保持不变，A p 增大时，B V 和B p 都不发生变化；(2)当A V 保持不变，A p 增大时，B p 不变而B V 增大；(3)当A V 减少，A p 增大时，B V 和B p 均不变．【答】设容器都是密闭的．(1)是绝热的．因为A p A V 增大，所以A 的温度 增加．但它并不使B 状态发生变化，说明既没有热量传递也没有做功．(2)是透热的．因为A p A V 增大，所以A 的温度增加．从B 来说，B V 增加了，说明B 膨胀对外做了功，其能量只能来源于从A 吸热．(3)因为B V 和B p 均不变，说明B 的温度不变．但是A V 减少，同时A p 增大，这两者的乘积可变可不变，所以A 的温度也可变可不变．若A 的温度改变则是绝热的；若A 的温度不变，则A ，B 相互 接触的部分仍然绝热，因为B 的状态始终不变．1．3 在建立温标时是否必须规定热的物体具有较高的温度，冷的物体具有较低的温度?是否可作相反的规定?在建立温标时，是否须规定测温属性一定随温度作线性变化?【答】 在建立温标时必须规定热的物体具有较高的温度，冷的物体具有较低的温度，因为热量是从高温物体传递到低温物体的．很有意思的是，对于处于负温度的子系则是例外．因为负温度比正温度还要高，热量是从负温度物体流向正温度物体的．建立温标时并不一定规定测温属性随温度作线性变化，这完全由分度公式来规定．1．4 冰的正常溶点是多少？纯水的三相点温度是多少？【答】 冰的正常溶点是273.15K,纯水的三相点温度是273.16K 。
热工张学学思考题1-7章
第四章 思考题1. 循环的热效率公式121q q t -=η 和 121T Tt -=η有何区别各适用什么场合答：前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。
2. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确为什么答： 不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输出的出净功愈大，则热效率愈高。
不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。
在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
3. 热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能”答： 不对， 必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。
否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。
4. 下列说法是否正确为什么⑴ 熵增大的过程为不可逆过程； ⑵ 不可逆过程的熵变S ∆无法计算；⑶ 若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的S ∆必大于可逆途径的S ∆；⑷ 工质经历不可逆循环后0>∆S ；⑸ 自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现； ⑹ 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小。
答： （1）不正确，只有孤立系统才可以这样说；（2）不正确，S 为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算； （3）不对，S 为状态参数，和过程无关，S ∆相等；（4）不对，工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零。
（5）不对，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。
（6）工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。
如果是可逆过程，熵才一定减小。
5. 若工质从同一初态出发，分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压力，两过程终态的熵哪个大对外作的功哪个大试用坐标图进行分析. 答：不可逆过程熵大，可逆过程作功大6. 如果工质从同一初态出发，分别经历可逆定压过程与不可逆定压过程，从同一热源吸收了相同的热量，工质终态的熵是否相同为什么答： 不相同，因为二者对外所作的功不同，而它们从同一热源吸收了相同的热量，所以最终二者内能的变化不同，故此二者的终态不同，由于熵是状态参数，它们从同一初态出发，故终态的熵不同。
热工张学学思考题章
第四章 思考题1. 循环的热效率公式121q q t -=η 和 121T Tt -=η有何区别？各适用什么场合？答：前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。
2. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确？为什么？答： 不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输出的出净功愈大，则热效率愈高。
不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。
在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
3. 热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能”？答： 不对， 必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。
否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。
4. 下列说法是否正确？为什么？⑴ 熵增大的过程为不可逆过程； ⑵ 不可逆过程的熵变S ∆无法计算；⑶ 若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的S ∆必大于可逆途径的S ∆；⑷ 工质经历不可逆循环后0>∆S ；⑸ 自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现； ⑹ 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小。
答： （1）不正确，只有孤立系统才可以这样说；（2）不正确，S 为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算； （3）不对，S 为状态参数，和过程无关，S ∆相等；（4）不对，工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零。
（5）不对，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。
（6）工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。
如果是可逆过程，熵才一定减小。
5. 若工质从同一初态出发，分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压力，两过程终态的熵哪个大？对外作的功哪个大？试用坐标图进行分析. 答：不可逆过程熵大，可逆过程作功大6. 如果工质从同一初态出发，分别经历可逆定压过程与不可逆定压过程，从同一热源吸收了相同的热量，工质终态的熵是否相同？为什么？答： 不相同，因为二者对外所作的功不同，而它们从同一热源吸收了相同的热量，所以最终二者内能的变化不同，故此二者的终态不同，由于熵是状态参数，它们从同一初态出发，故终态的熵不同。
工程热力学思考题及答案
⼯程热⼒学思考题及答案⼯程热⼒学思考题及答案第⼀章基本概念1.闭⼝系与外界⽆物质交换，系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定得热⼒系⼀定就是闭⼝系统吗?答:不⼀定。
稳定流动开⼝系统内质量也可以保持恒定。
2.有⼈认为,开⼝系统中系统与外界有物质交换,⽽物质⼜与能量不可分割，所以开⼝系统不可能就是绝热系。
对不对，为什么？答：这种说法就是不对得。
⼯质在越过边界时,其热⼒学能也越过了边界。
但热⼒学能不就是热量，只要系统与外界没有热量得交换就就是绝热系。
3.平衡状态与稳定状态有何区别与联系,平衡状态与均匀状态有何区别与联系？答：只有在没有外界影响得条件下,⼯质得状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。
稳定状态只要其⼯质得状态不随时间变化,就称之为稳定状态，不考虑就是否在外界得影响下,这就是它们得本质区别。
平衡状态并⾮稳定状态之必要条件。
物系内部各处得性质均匀⼀致得状态为均匀状态。
平衡状态不⼀定为均匀状态，均匀并⾮系统处于平衡状态之必要条件。
4.假如容器中⽓体得压⼒没有改变,试问安装在该容器上得压⼒表得读数会改变吗？绝对压⼒计算公式ｐ= p b+ｐe（ｐ>p b),p v=p b?p (p b答:压⼒表得读数可能会改变，根据压⼒仪表所处得环境压⼒得改变⽽改变。
当地⼤⽓压不⼀定就是环境⼤⽓压。
环境⼤⽓压就是指压⼒仪表所处得环境得压⼒。
5.温度计测温得基本原理就是什么？答:温度计随物体得冷热程度不同有显著得变化。
6.经验温标得缺点就是什么？为什么?答：任何⼀种经验温标不能作为度量温度得标准。
由于经验温标依赖于测温物质得性质，当选⽤不同测温物质得温度计、采⽤不同得物理量作为温度得标志来测量温度时,除选定为基准点得温度,其她温度得测定值可能有微⼩得差异。
7.促使系统状态变化得原因就是什么？答:系统内部各部分之间得传热与位移或系统与外界之间得热量得交换与功得交换都就是促使系统状态变化。
8.(1)将容器分成两部分,⼀部分装⽓体，⼀部分抽成真空,中间就是隔板。
工程热力学课后思考题及答案
第一章 思考题1、如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？答：不对。
因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。
因此即使容器中的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会随之变化，而不能保持不变。
2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系答：平衡（状态）值的是热力系在没有外界作用（意即热力、系与外界没有能、质交换，但不排除有恒定的外场如重力场作用）的情况下，宏观性质不随时间变化，即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。
所以两者是不同的。
如对气-液两相平衡的状态，尽管气-液两相的温度，压力都相同，但两者的密度差别很大，是非均匀系。
反之，均匀系也不一定处于平衡态。
但是在某些特殊情况下，“平衡”与“均匀”又可能是统一的。
如对于处于平衡状态下的单相流体（气体或者液体）如果忽略重力的影响，又没有其他外场（电、磁场等）作用，那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。
3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的？答：“平衡”意味着宏观静止，无变化，而“过程”意味着变化运动，意味着平衡被破坏，所以二者是有矛盾的。
对一个热力系来说，或是平衡，静止不动，或是运动，变化，二者必居其一。
但是二者也有结合点，内部平衡过程恰恰将这两个矛盾的东西有条件地统一在一起了。
这个条件就是：在内部平衡过程中，当外界对热力系的作用缓慢得足以使热力系内部能量及时恢复不断被破坏的平衡。
4、“过程量”和“状态量”有什么不同？答：状态量是热力状态的单值函数，其数学特性是点函数，状态量的微分可以改成全微分，这个全微分的循环积分恒为零；而过程量不是热力状态的单值函数，即使在初、终态完全相同的情况下，过程量的大小与其中间经历的具体路径有关，过程量的微分不能写成全微分。
因此它的循环积分不是零而是一个确定的数值。
习 题1-1 一立方形刚性容器，每边长 1 m ，将其中气体的压力抽至 1000 Pa ，问其真空度为多少毫米汞柱?容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为 0.1MPa 。
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课后思考题第一章能源利用与动力工程概论1、能源的含义及分类。
一次能源可再生常规能源清洁能源2、一次能源包含的种类有哪些？化石燃料、核能、太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能3、热能动力设备按能量转换方向分类可分为哪几类？请分别列举三种设备说明。
原动机：热能转换为机械能蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机工作机：消耗机械能而使流体获得能量离心泵、真空泵螺杆泵、风机、压缩机第二章热工理论基础1、热量和功量有什么相同的特征？两者的区别是什么？都是过程量热量是能量传递的微观形式2、热量与热能有什么相同的特征？两者的区别是什么？过程量状状态量3、一个充气的玩具橡胶气球放置于一真空容器中。
若气球突然爆破，试分析所发生的能量转换。
气体的内能转化为动能和热能4、绝热过程是否一定是定熵过程？绝热做功Q不变T增大S减小5、是否所有的热力过程都是多变过程？不是只有当npvC n=0定压、n=1定温、n=k 定熵绝热、n=无穷定容6、根据p—v图上四种基本热力过程的过程曲线的位置，画出自点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）热力学能增大及减小的过程等温线（2）吸热过程及放热过程绝热线7、根据T—s图上四种基本热力过程的过程曲线位置，画出自点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）膨胀作功的过程及压缩耗功的过程；定容线（2）压力升高的过程及压力降低的过程。
定压线8、如下图所示。
1-2及1-3为两个任意过程，而2-3为一多变过程。
当多变过程指数n=0.9或n=1.1时，1-2和1-3两过程的热力学能变化2,1u ∆和>3,1u ∆哪一个大？N=k>1绝热线上左上端温度高 所以2>39、根据p —v 图及T —s 图上自点1出发的四种基本热力过程的过程曲线的位置，在图上画出自点1出发的下列各种多变过程：（1）过程中工质膨胀作功同时向外放热； 右下大（2）过程中工质吸热、膨胀作功同时压力升高； 右上（3）过程中工质受压缩向外放热同时温度升高； 左上（4）过程中工质吸热膨胀同时温度降低。
右下小10、是否热机循环的循环净功越大则循环的热效率越高？12121101q q q q q q w t -=-==η11、正向循环和逆向循环的循环过程各有什么特征？正向 制热循环，逆向 制冷循环12、设有两个可逆循环1-2-3-1及1-3-4-1。
如图所示，1-2及3-4过程为定熵过程，2-3及4-1为定温过程，1-3为T 与s 呈线性关系的过程。
试求两循环的循环净功的关系及循环热效率间的关系。
1432o Ts1212,11T T q q c t -=-=η13、湿空气的湿球温度和露点温度的数值哪一个大？在什么条件下两者数值相等？对于未饱和空气(<1) ； 露 湿 干 湿空气为饱和湿空气14、湿空气的含湿量大是否一定天气潮湿？不一定 空气潮湿与相对湿度有关 当含湿量不变是 相对湿度仍可以变化15、冬季由室外向室内输送空气时除应加热提高其温度外，还应做何种处理？ 加湿16、热量传递方式有哪几种？导热系数、表面传热系数及传热系数的单位是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？导热 对流换热 热辐射换热 λ W/m.℃物性 αW/m 2.℃ K W/m 2.℃17、试分析太阳能热水器的工作原理。
太阳照射，集热管吸收热量，然后将其传递给吸热器中的冷水，使其密度减小，冷热水间密度差压力驱动热水上升 ，冷水不断向下远动补充，从而行成循环18、在冬季自然环境下，为什么感觉手摸金属比摸木头要凉？金属的导热系数比木头大，手触碰两者时，热量更快得传递给金属，从而手感觉金属比较凉、19、用铝制水壶烧水时，尽管炉火很旺，但水壶安全。
一旦壶内水烧干后，水壶很快就被烧坏。
试从传热学观点分析这一现象当水壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却。
水对壶底的对流传热系数大，壶底的热量被很快的穿走而不至于温度升高，当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体 因为气体的对流换热表面传热系数小。
壶底的热量不能很快的被转走所以壶底的升温很快 容易被烧坏。
20、设冬天室内温度为1f t ，室外温度为2f t ，试分析在两温度保持不变的条件下，下列三种情形从室内到室外大气温度分布情况，并画出示意曲线：（1）室外平静无风； 导热（2）室外冷空气以一定流速吹过砖墙表面； 对流换热（3）除了室外刮风以外，还要考虑砖墙与四周环境间的辐射换热。
辐射换热第三章 锅炉与换热器1、电站锅炉的受热面有哪些？简答其作用。
炉膛水冷壁 ：蒸发受热面，水循环回路上升管组成，保护和减轻炉墙的功能 过热器：是将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽温度再热器 ：加热从汽轮机引回来的蒸汽省煤器：加热给水，提高进入锅炉的水温，同时把烟气温度进一步降低，提高锅炉热效率，节省燃料空气预热器：吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率，同时提高了助燃空气的温度，增强了燃烧稳定性并提高锅炉燃烧效率，提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热2、煤的元素分析与工业分析内容。
C H O N S A 灰分M 水分 固定碳 挥发分中的C 水分、挥发分、固定碳、灰分四部分。
工业分析还有发热量Q作为参数。
3、锅炉热平衡的意义？输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡4、什么叫一次风、二次风、三次风？通过空气预热器加温后进入磨煤机，运送煤粉的热空气通过空气预热器进入炉膛内，为煤粉燃烧提供氧气的助燃空气通过专用喷口进入炉膛内，使气流中剩余煤粉充分燃尽的空气5、煤粉炉燃烧器的两种形式？工作特点?直流式其扩散角小、早期混合较弱,但射流刚性强、射程远.与旋流燃烧器不同,直流燃烧器不是靠单只燃烧器出口的回流区内高温烟气点火并稳燃的.直流式燃烧器采用的是四角布置、切圆燃烧方式,炉膛内的气流流动由四角燃烧器的四股射流共同形成,在炉膛中心组成一个旋转气流.燃烧器射出的煤粉气流经过燃烧室内的切圆时变成强烈燃烧的高温烟气,一部分直接补充到相邻燃烧器射流的根部,使相邻燃烧器的煤粉气流升温并着火.射流本身的卷吸和邻角的相互点燃特点,使直流式燃烧器四角布置、切圆燃烧方式具有良好的着火性能二次风的送入方式灵活,旋流式在旋流发生装置的作用下,煤粉气流或二次风发生旋转,进入炉膛后形成旋转射流.旋转射流的中心区是负压区,在压力的作用下高温烟气回流,形成高温回流区,有利于煤粉的着火.由于每个旋流器均可以形成高温回流区并点燃煤粉气流,因此每个燃烧器的火焰具有相对的独立性.旋流式燃烧器的扩展角大,形成的回流区也大,早期混合强烈.但是旋流强度的增大也使得旋转射流衰减很快,后期混合微弱,火焰行程较短.旋流式燃烧器在小容量锅炉上一般采用前墙布置,在较大的炉型上采用前、后墙或两侧墙对冲布置,组织L形燃烧.根据旋流器的结构不同6、水冷壁有哪些形式，作用是什么？光管（内表面又分光管、内螺纹管）冷却炉膛使之不受高温破坏或鳍片管水冷壁（膜式) 炉膛高温烟气与炉墙不直接接触，有利于防止结渣7、过热器有哪几种形式，作用是什么？对流式、辐射式和半辐射式。
将饱和蒸汽加热成过热蒸汽8、再热器的作用是什么？压缸的排汽再次加热到规定温度作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率9、省煤器的作用是什么?用尾部的热烟气给进入锅炉的水加热，同时降低烟气温度提高整个装置的热效率10、空气预热器有哪几种形式？作用是什么？间壁式和蓄热式给空气加热11、自然循环回路的运动压头和有效压头的意义是什么？为保证循环回路中工质的稳定流动，由回路中汽水密度差产生的压力差必须能克服上升管阻力和下降管阻力，将此压力差称为运动压头运动压头减去上升管阻力，剩下的部分用来克服下降管阻力，称为有效压头12、燃煤锅炉污染物排放主要有哪几种？控制方法的原理是什么？SO2 NO X CO2可吸入颗粒物和重金属元素的排放控制13、换热器有哪几类？工作原理及特点是什么？分别列举一种。
间壁式板式换热器、混合式)喷射式热交换器和蓄热式固定床型和旋转型第四章制冷与空气调节1、制冷系数、供热系数和热力完善度的定义是什么？性能系数与热力完善度的意义有何差别？性能系数COP：反映的是循环的收益能与补偿能之比表示在任一实际制冷循环接近相同热源温度下的可逆循环的程度，因此可用来评价任意两台制冷机的热力学经济性2、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本过程是什么？请在lnp-h图及T-s图上画出其循环过程。
低压液体气化吸热；蒸气压缩升压、升温；高压气体放液化；高压液体节流降压、降温3、简述吸收式制冷循环的工作过程，并画出其循环过程示意图。
4、请在p-v图和T-s图上画出空气压缩制冷循环过程。
5、空气调节包含哪些内容？请举一例并在焓湿图上表示其过程。
加热、冷却、加湿、减湿6、你所知道的空气调节设备有哪些？请分别列举两类。
热湿交换介质：水、水蒸气、固液体吸湿剂和制冷剂。
直接接触式：与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中去。
表面式：与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触。
空气与介质的接热湿交换是通过设备的金属表面进行的。
第五章动力机械基础1、什么是涡轮级？2、什么是反动度？按反动度分类，涡轮级分为哪几类？各有何特点？3、轴流汽轮机中有哪些损失？4、汽轮机中，什么是鼓风损失，什么是斥汽损失？5、汽轮机功率调节方式有哪几种？简述其工作原理。
5、泵与风机的性能参数有哪些？6、离心式泵与风机的叶片一般可分为哪几种形式？各有何优缺点？7、泵与风机运行时，工作点如何确定？8、泵与风机并联运行的特点是什么？请画出并联运行性能曲线。
9、泵与风机串联运行的特点是什么？请画出并联运行性能曲线。
10、泵与风机工况调节有哪几种？各有何优缺点？第六章热力发电技术1、什么是再热循环？请图示说明再热循环原理。
2、什么是回热循环？请图示说明回热循环原理。
3、什么是热电联产循环？有何优越性？4、什么是发电厂的原则性热力系统与全面性热力系统？5、凝汽式发电厂的热经济性指标有哪些？6、核电站的工质回路有哪几种？7、核电站有哪些堆型，目前应用最广的是哪种？8、凝汽式电厂与热电厂的区别是什么？。