热工张学学思考题1-7章

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《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章

《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章

《热工基础(张学学高教》课后答案第五章-第七章思考题1. 热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方,而不能安装在热水容器上面,为什么?答:保证其压力。

2. 锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足q=w的关系?为什么?答:不对,因为水蒸气不能看作是理想气体,其内能不仅是温度的函数,还是压力的函数,故此定温过程内能是改变的,?U不等于0。

3. 有无0℃或低于0℃的蒸汽存在?有无低于0℃的水存在?为什么?答:有0℃或低于0℃的蒸汽存在,只要压力足够低就可能,但是没有低于0℃的水存在,因为水的三相点温度为0.01℃,低于三相点温度,只可能是固态或是气态。

4. 25MPa的水,是否也象1MPa的水那样经历汽化过程?为什么?答:不可以,因为水的临界点压力为22.12MPa,故此,当压力高于临界压力时,它的汽化不经过气液两相区,而是由液相连续的到达气相。

5. dh=cpdT适用于任何工质的定压过程。

水蒸气定压汽化过程中dT = 0,由此得出结论,水定压汽化时dh=cpdT=0,此结论是否正确?为什么?答:不正确,因为定压汽化过程中发生了相变,上式只适用于不发生相变的过程。

6. 试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。

答:湿空气:含水蒸汽的空气;湿蒸汽:含有液态水的水蒸气;饱和湿空气:相对湿度为100%的湿空气。

7. 对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大小。

答:未饱和湿空气:干球温度>湿球温度>露点温度饱和湿空气:干球温度>湿球温度=露点温度8. 在相同的温度及压力下,湿空气与干空气相比,那个密度大?答:干空气的密度大。

9. 同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低?答:阴雨天相对湿度高,水蒸气分压力大。

10. 若两种湿空气的总压力和相对湿度相同,问:温度高的湿空气含湿量大还是温度低的湿空气含湿量大?为什么?答:由d=0.6621-1?Ps,在相同相对湿度的情况下,温度高,Ps大,所以,温度高含湿量大。

热工基础课后答案超详细版(张学学)

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第一章思考题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。

习 题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

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热工基础课后答案超详细版(张学学)(总102页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题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。

习 题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

热工基础 张学学主编 第三版思考题及习题答案详解

热工基础 张学学主编 第三版思考题及习题答案详解

1-11 解:确定为了将气球充到 2m3 的体积,贮气罐内原有压力至少应为(此时贮气罐的压
力等于气球中的压力,同时等于外界大气压 pb )
p1
p2 (V1 2) V1
p2 (V1 2) V1
0.9 105 (2 2) 2
1.8 105 Pa
前两种情况能使气球充到 2m3
W pb ΔV 0.9 105 2 1.8 105 J
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。
pv pb p 1.006 0.5 0.506bar 50.6kPa
1-2 图 1-8 表示常用的斜管式微压计的工作原理。由于有引风机的抽吸,锅炉设
备的烟道中的压力将略低于大气压力。如果微压机的斜管倾斜角 30 , 管内水
解:根据微压计原理,烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差
p水柱=gh sin 1000 9.8 200 103 0.5 980Pa 7.35mmHg
根据题中给定的 a 点内能值,可知 b 点的内能值为 60kJ,所以有:
U ad Ub U d 60 40 20kJ
由于 d-b 过程为定容过程,系统不对外作功,所以 d-b 过程与外界交换的热量为:
Qd b U d U b U db 20kJ
所以 a-d-b 过程系统对外作的功也就是 a-d 过程系统对外作的功,故 a-d 过程系统与外 界交换的热量为:

热工基础思考题答案

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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。

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第一章思考题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。

习题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

热工张学学思考题1-7章

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

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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。

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热工基础课后答案超详细版(张学学)(总102页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题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。

习 题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

(2021年整理)热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答.

(2021年整理)热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答.

热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答.编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(热工基础第二版(张学学著)高等教育出版社课后答.)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第一章思考题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。

热工基础思考题答案(第1_6章)

热工基础思考题答案(第1_6章)

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。

《热工基础》张学学主编第二版课后思考题(第1-6章)

《热工基础》张学学主编第二版课后思考题(第1-6章)

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1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。

热工基础第二版 课后答案(全) 张学学.

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第二章思考题绝热刚性容器,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。

(2)空气对外不做功。

(3)不能在坐标图上表示此过程,因为不是准静态过程。

2. 下列说法是否正确?⑴气体膨胀时一定对外作功。

错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,对外不作功。

⑵气体被压缩时一定消耗外功。

对,因为根据热力学第二定律,气体是不可能自压缩的,要想压缩体积,必须借助于外功。

⑶气体膨胀时必须对其加热。

错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,不用对其加热。

⑷气体边膨胀边放热是可能的。

对,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边膨胀边放热。

⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的。

错,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边压缩边吸热。

⑹对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能。

错,比如多变过程,当n大于1,小于k时,可实现对工质加热,其温度反而降低。

4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确?答:不正确,因为外功的含义很广,比如电磁功、表面张力功等等,如果只考虑体积功的话,那么没有体积变化的过程就一定不对外作功。

5. 试比较图2-6所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小:⑴W12与W1a2;(2) ∆U12与∆U1a2;(3)Q 12与Q 1a2 答:(1)W 1a2大。

(2)一样大。

(3)Q 1a2大。

6. 说明下列各式的应用条件:⑴ w u q +∆=闭口系的一切过程 ⑵ ⎰+∆=pdv u q闭口系统的准静态过程 ⑶ )(1122v p v p u q -+∆=开口系统的稳定流动过程,并且轴功为零 ⑷ )(12v v p u q -+∆=开口系统的稳定定压流动过程,并且轴功为零;或者闭口系统的定压过程。

7. 膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg 工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。

热工基础课后答案超详细版(张学学)(新)

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第一章思考题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。

习题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

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热工基础课后答案超详细版(张学学)(总102页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题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。

习 题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

热工基础课后答案超张学学

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第一章思考题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。

习题1- 1 解:1. p 二P b P g =100.6 13600 =13700.6kPa2. p g二p - p b = 2.5 -1.006 二1.494bar 二149.4kPa3. p = P b - P v 二755 - 700 二55mmHg 二7.3315kPa4. p v = P b_P = 1.006 - 0.5 二0.506bar = 50.6kPa1-2图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。

热工基础思考题答案(第1-6章)

热工基础思考题答案(第1-6章)

度增加的方向;在 T-s 图上此过程为沿着几条曲线的交点 A 向上。
p
T
A n= ±∞
n=0
n=1 1<n<k n=k
A n= ±∞
v
(2)空气膨胀,升温,又放热有:
q cV
R T2 T1
n1
0,且 T2 T1
所以: cV
R n1
1n k
此多变过程如图所示,然而要想是过程同时满足膨胀过程是不可能的。
t1t 2
所以
c
|t1
0
最小。
2. 如果某种工质的状态方程式遵循 pv RgT ,这种物质的比热容一定是常数吗?这种物
质的比热容仅是温度的函数吗?
答:不一定,比如理想气体遵循此方程,但是比热容不是常数,是温度的单值函数。这种物
质的比热容不一定仅是温度的函数。由比热容的定义,并考虑到工质的物态方程可得到:
做最好的自己
1
2 u
精品文档
3 4
v
答:图中曲线 1 为可逆定容加热过程; 2 为可逆定压加热过程; 3 为可逆定温加热过程; 4
为可逆绝热膨胀过程。 因为可逆定容加热过程容积 v 不变, 过程中系统内能增加, 所以为曲
线 1,从下向上。可逆定压加热过程有:
du
TcP v
P dv P cP R
1 dv c1dv
2.
如果比热容是温度 t 的单调增函数,当 t2
t1 时,平均比热容
c
| t1 0

c
|t 2 0

c
|t 2
t1
中哪一
个最大?哪一个最小?
答:由
c
|
t1 0

热工基础思考题答案(第1-6章)

热工基础思考题答案(第1-6章)

热工基础思考题答案(第1-6章)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。

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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。

7. 工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态,问能否通过一个绝热过程使工质回到初态?答:不能,工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态,其熵增加,要想使其回到初态,过程的熵必须减少,而绝热过程是不能使其熵减少的,故不能通过一个绝热过程使其回到初态。

8. 系统在某过程中从热源吸热20 kJ ,对外作功25 kJ ,请问能否通过可逆绝过程使系统回到初态?为什么?能否通过不可逆绝热过程使系统回到初态? 答:根据克劳休斯不等式,我们知道系统在过程中的熵变满足:0)()(20≥=∆≥∆K T kJ T Q S 即:系统的熵增加,要想使系统回到初态,新的过程必须使系统熵减少,而可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,因而不可能通过一个可逆过程或者一个不可逆过程使系统回到初态。

9. 闭口系统经历了一不可逆过程对外作功10 kJ ,同时放出热量5 kJ ,问系统的熵变是正、是负还是不能确定?答:熵是状态参数,功和热量都是过程量,所以不能确定系统的熵变。

思考题绝热刚性容器,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。

(2)空气对外不做功。

(3)不能在坐标图上表示此过程,因为不是准静态过程。

2. 下列说法是否正确?⑴ 气体膨胀时一定对外作功。

错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,对外不作功。

⑵ 气体被压缩时一定消耗外功。

对,因为根据热力学第二定律,气体是不可能自压缩的,要想压缩体积,必须借助于外功。

⑶ 气体膨胀时必须对其加热。

错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,不用对其加热。

⑷ 气体边膨胀边放热是可能的。

对,比如多变过程,当n 大于k 时,可以实现边膨胀边放热。

⑸ 气体边被压缩边吸入热量是不可能的。

错,比如多变过程,当n 大于k 时,可以实现边压缩边吸热。

⑹ 对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能。

错,比如多变过程,当n 大于1,小于k 时,可实现对工质加热,其温度反而降低。

4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确?答:不正确,因为外功的含义很广,比如电磁功、表面张力功等等,如果只考虑体积功的话,那么没有体积变化的过程就一定不对外作功。

5. 试比较图2-6所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小:⑴ W 12与W 1a2; (2) ∆U 12 与 ∆U 1a2; (3) Q 12与Q 1a2 答:(1)W 1a2大。

(2)一样大。

(3)Q 1a2大。

6. 说明下列各式的应用条件:⑴ w u q +∆=闭口系的一切过程⑵ ⎰+∆=pdv u q闭口系统的准静态过程 ⑶ )(1122v p v p u q -+∆=开口系统的稳定流动过程,并且轴功为零 ⑷ )(12v v p u q -+∆=开口系统的稳定定压流动过程,并且轴功为零;或者闭口系统的定压过程。

7. 膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg 工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。

对于有工质组成的简单可压缩系统,工质在稳定流动过程中所作的膨胀功包括三部分,一部分消耗于维持工质进出开口系统时的流动功的代数和,一部分用于增加工质的宏观动能和势能,最后一部分是作为热力设备的轴功。

对于稳定流动,工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代数和。

如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小,可忽略不计,则技术功等于轴功。

思考题1. 理想气体的p c 和v c 之差及p c 和v c 之比是否在任何温度下都等于一个常数? 答:理想气体的p c 和v c 之差在任何温度下都等于一个常数,而p c 和v c 之比不是。

2. 如果比热容是温度t 的单调增函数,当12t t >时,平均比热容10|t c 、20|tc 、21|t t c 中哪一个最大?哪一个最小? 答:由10|tc 、20|tc 、21|tt c 的定义可知)(d 10011ςt c t t c c t t ==⎰,其中10t <<ς )(d 222ξt c t t c c t t ==⎰,其中20t <<ξ)(d 122121τt c t t tc c t t t t=-=⎰,其中21t t <<τ因为比热容是温度t 的单调增函数,所以可知21|t t c >10|tc ,又因为20211212021120210)()(10212102tt t t t t t t t tt tt c c t c c t c c t t t c t c c >⇒>-=-⇒--=故可知21|t t c 最大, 又因为:)()()()(d d )(d d 210112211120121211021210201001212112111212>--=-+-=+-=-=-⎰⎰⎰⎰t t c c t t t t t c t t t c t t t t t tc t t c t t t t tc t t c t c c t t t t tt t t t t t t t所以10|tc 最小。

3. 如果某种工质的状态方程式遵循T R pv g =,这种物质的比热容一定是常数吗?这种物质的比热容仅是温度的函数吗?答:不一定,比如理想气体遵循此方程,但是比热容不是常数,是温度的单值函数。

这种物质的比热容不一定仅是温度的函数。

由比热容的定义,并考虑到工质的物态方程可得到:g R TuT v p T u T w T u T w u T q c +∆=+∆=+∆=+∆==d d d d d d d d d d d )d(d d 由此可以看出,如果工质的内能不仅仅是温度的函数时,则此工质的比热容也就不仅仅是温度的函数了。

4. 在v u -图上画出定比热容理想气体的可逆定容加热过程、可逆定压加热过程、可逆定温加热过程和可逆绝热膨胀过程。

答:图中曲线1为可逆定容加热过程;2为可逆定压加热过程;3为可逆定温加热过程;4为可逆绝热膨胀过程。

因为可逆定容加热过程容积v 不变,过程中系统内能增加,所以为曲线1,从下向上。

可逆定压加热过程有:vc u c u v c c c v c u dv c dv R c P dv P v Tc du P P 12212110001====+=⇒=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,所以时,为常数,且考虑到和 所以此过程为过原点的射线2,且向上。

理想气体的可逆定温加热过程有:加,气体对外做功,体积增00>=⇒=-=∆w q w q u所以为曲线3,从左到右。

可逆绝热膨胀过程有:为常数、21211111c c c vk c u dv v c pdv du k k +-=⇒-=-=- 所以为图中的双曲线4,且方向朝右(膨胀过程)。

5. 将满足空气下列要求的多变过程表示在v p -图s T -图上⑴ 空气升压,升温,又放热;⑵ 空气膨胀,升温,又放热;( 此过程不可能) ⑶ 6.1=n 的膨胀过程,并判断q 、w 、u ∆的正负;⑷ 3.1=n 的压缩过程,判断q 、w 、u ∆的正负。

答:(1)空气升温、升压、又放热有:()kn n Rc T T T T n R c q V V <<⇒-<><-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=11,011212所以:且此多变过程如图所示,在p -v 图上,此过程为沿着几条曲线的交点A 向上,即沿压力和温度增加的方向;在T-s 图上此过程为沿着几条曲线的交点A 向上。

(2)空气膨胀,升温,又放热有:()kn n Rc T T T T n R c q V V <<⇒-<><-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=11,011212所以:且此多变过程如图所示,然而要想是过程同时满足膨胀过程是不可能的。

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