热工学习题课(1-2)

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第一章建筑热工学基本知识习题

第一章建筑热工学基本知识习题自己收集整理的错误在所难免仅供参考交流如有错误请指正！谢谢第一篇建筑热工学第一章建筑热工学基本知识习题1-1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季在居室内是怎样影响人体热舒适感的答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃托幼建筑采暖设计温度为20℃办公建筑夏季空调设计温度为24℃等这些都是根据人体舒适度而定的要求（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究对室内热环境而言正常的湿度范围是30-60%冬季相对湿度较高的房间易出现结露现象（3）气流速度：当室内温度相同气流速度不同时人们热感觉也不相同如气流速度为0和3m/s时3m/s的气流速度使人更感觉舒适（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象1-2、为什么说即使人们富裕了也不应该把房子搞成完全的"人工空间"？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境它要求人有袍强的适应能力而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境会导致人的生理功能的降低使人逐渐丧失适应环境的能力从而危害人的健康1-3、传热与导热（热传导）有什么区别？本书所说的对流换热与单纯在流体内部的对流传热有什么不同？答：导热是指同一物体内部或相接触的两物体之间由于分子热运动热量由高温向低温处转换的现象纯粹的导热现象只发生在密实的固体当中围护结构的传热要经过三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热严格地说每一传热过程部是三种基本传热方式的综合过程本书所说的对流换热即包括由空气流动所引起的对流传热过程同时也包括空气分子间和接触的空气、空气分子与壁面分子之间的导热过程对流换热是对流与导热的综合过程而对流传热只发生在流体之中它是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动互相掺合而传递热能的1-4、表面的颜色、光滑程度对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面在辐射传热方面各有什么影响？答：对于短波辐射颜色起主导作用；对于长波辐射材性起主导作用如：白色表面对可见光的反射能力最强对于长波辐射其反射能力则与黑色表面相差极小而抛光的金属表面不论对于短波辐射或是长波辐射反射能力都很高所以围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的而在结构内空气间层的表面刷白是不起作用的1-5、选择性辐射体的特性对开发有利于夏季防热的外表面装修材料有什么启发？答：选择性辐射体又称非灰体其辐射光谱与黑体光谱截然不同甚至有的只能发射某些波长的辐射线由图可知选择性辐射体的特性具有间断性可将此特性利用起来将外表面装饰材料刷白或进行浅色处理对夏季反射太阳辐射热也非常有效1-6、书中给出的自然对流时计算αc的三个公式中系数分别为2.02.51.3试说明系数不同的原因答：因为热流一般都是由下向上流动的水平表面（热流由下而上）有利于对流∴取2.5水平表面（热流由上而下）不利于对流∴取1.3垂直表面不影响对流∴取2.01-7、试根据自己的经验列举几个外墙内表面或地面产生表面结露现象的实例并说明结露的原因答：例1、有些户主由于使用不当经常使室内出现许多水蒸气室内空气容纳不了的水蒸气就凝结成水珠析出由于山墙的建筑构造做法不到位使山墙内表面温度低于室内的露点温度而导致山墙表面出现结露甚至霉变例2、有些室内由于温度降低而使露点温度降低产生结露现象若在建筑构造无总是的情况下居民生活方式不同也会使房间产生结露的现象居民在居住空间内频繁进行类似于大蒸汽作业就会使室内水蒸气含量过高出现结露现象1-8、某外墙的构造如图1-16所示外侧为普通砖砌体内侧为铝箔纸板中间用双面涂塑铝箔作遮热板分隔成两个封闭空气层求当取消遮热板时砖砌体与铝箔纸板表面之间的辐射传热量比有遮热板时增加多少？已知：砖砌体表面的辐射系数C1=5.23；铝箔纸板表面的辐射系数C2=0.58；遮热板表面的辐射系数C3=1.16第二章建筑围护结构的传热原理及计算习题2-1、建筑围护结构的传热过程包括哪几个基本过程几种传热方式？分别简述其要点2-2、为什么空气间层的热阻与其厚度不是成正比关系？怎样提高空气间层的热阻？2-3、根据图2-17所示条件定性地作为稳定传热条件下墙体内部的温度分布线应区别出各层温度线的倾斜度并说明理由已知λ3λ1λ 22-4、如图2-18所示的屋顶结构在保证内表面不结露的情况下室外外气温不得低于多少？并作为结构内部的温度分布线已知：ti=22℃ψi=60%Ri= 0.115m2?k/WRe=0.043 m2?k/W2-5、试确定习题2-4中屋顶结构在室外单向温度谐波热作用下的总衰减度和总延迟时间第三章建筑保温习题3-1、采暖居住房间的密闭程度（气密化程度）对卫生保健、经济、能源消各有什么影响？3-2、试从节约能源的角度分析在相同面积的情况下正方形平面与长方形平面何者有利？3-3、为什么我国规定围护结构的总热阻不得小于最小总热阻Rо?min？3-4、说明允许温差[Δt]的意义并回答[Δt]大或小哪一种的质量要求高？为什么？3-5、试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理并解释为什么并非总是越轻越好？3-6、试详述外保温构造方法的优缺点3-7、倒铺屋面有哪些好处？目前在推广应用方面存在什么困难？3-8、设在哈尔滨地区有一办公楼其屋顶为加气混凝土条板平屋顶（图3-26）试校核该屋顶是否满足保温要求？已知：tσⅠ=-26℃tσⅡ=-29℃tσⅢ=-31℃tσⅣ=-33℃提示：加气混凝土用在这种构造内时其λ值和s值均应修正第四章外围护结构的湿状况习题4-1、围护结构受潮后为什么会降低其保温性能试从传热机理上加以阐明4-2、采暖房屋与冷库建筑在蒸汽渗透过程和隔汽处理原则上有何差异？4-3、试检验图4-12中的屋顶结构是否需要设置隔汽层已知：ti=18℃ψi=65%；采暖期室外平均气温tα=-5℃；平均相对湿度ψα=50%；采暖期Ζh= 200天加气混凝土容重γ0=500kg/m3第五章建筑防热习题5-1、试计算武汉地区（北纬30°）某厂房卷材屋顶的室外综合温度的平均值与最高值已知：5-2、试计算武汉地区某厂房在自然通风下屋顶的内表面温度状况其屋顶结构为：（1）钢筋混凝土板：厚度（2）泡沫混凝土隔热层：厚度（3）水泥砂浆抹平层：厚度（4）卷村屋面：厚度（水平面的太阳辐射和室外气温资料参照习题5-1；其他条件可自行假设）5-3、设北纬30°地区某住宅朝南窗口需设遮阳板求遮挡七月中旬9时到15时所需遮阳板挑出长度及合理形式已知窗口高1.8米宽2.4米窗间墙宽1.6米厚0.18米5-4、试人隔热的观点来分析：（1）多层实体结构；（2）有封闭空气间层结构；（3）带有通风间层的结构；它们的传热原理及隔热的处理原则5-5、为提高封闭间层的隔热能力诮采取什么措施？外围护结构中设置封闭空气间层其热阻值在冬季和夏季是否一样？试人外墙及屋顶的不同位置加以分析5-6、试从降温与防止地面泛潮的角度来分析南方地区几种室内地面（木地板、水泥地、磨石子地或其他地面）中在春季和夏季哪一种地面较好？该地面外于底层或楼层时有无区别？第六章建筑日照习题6-1、用计算法计算出北纬40°地区四月下旬下午3点的太阳高度角和方位角日出、日没时刻和方位角6-2、试求学校所在地区或任选一地区的当地平均太阳时12点相当于北京标准时间多少？两地时差多少？6-3、试绘制学校所在地或任选一纬度地区（如北纬30°、35°、45°等）春秋分的棒影日照图6-4、有正南此朝向的一群房屋要求冬至日中午能充分利用阳光试求天津（北纬39°06′）和上海（北纬31°12′）两地其房屋最小间距各为多少？（提示：先求出两地冬至中午有太阳高度角再按棒与影的关系式求得间距）6-5、北纬40°地区有一双坡顶房屋朝向正南、北东西长8米南北宽6米地面至屋檐高4米檐口屋屋脊高2米试用日照棒影图求该房屋于春（秋）分上午10点投于地面上的日照阴影6-6、将[例5-2]用计算法求遮阳板挑出长度和合理形式改用棒影图方法解之并与第五章用计算法所得的结果加以比较若朝向改为南偏东10°则遮阳板如何设计第二篇建筑光学第七章建筑光学基本知识习题7-1波长为540nm的单色光源其辐射功率为5W试求（1）这单色光源发出的光通量；（2）如它向四周均匀发射光通量求其发光强度；（3）离它2米处的照度7-2、如何将公式（7-7）改面以灯至工作面的挂高（h）和灯到计算点的垂足距离（b）的计算式7-3、一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩内装一个光通量为1260lm的白炽灯设灯罩的透光系数为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)7-4、一房间平面尺寸为7╳15m净空高为5m在天棚中布置一亮度为500nt的均匀扩散光源其尺寸为5╳13m求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光）7-5、有一物件尺寸为0.22mm视距为750mm设它与背景的亮度对比为0.25求达到辨别机率为95%时所需的照度如对比下降为0.2需要增加照度若干才能达到相同视度？7-6、有一白纸的反光系数为0.8最低照度是多少是我们才能看见它？达到刺眼时的照度又是多少？7-7、式说明光通量与发光强度照度与亮度间的区别和关系？7-8、看电视时房间完全黑暗好还是有一定亮度好？为什么？7-9、为什么有的商店大玻璃橱窗能够象镜子似地照出人像却看不清里面陈列的展品？7-10、你们教室的黑板上是否存在反射眩光（窗、灯具）怎么形成的？如何消除它？第八章天然采光习题8-1、设一机械加工车间平、剖面和周围环境如图8-41试问（1）该车间在北京或重庆其采光系数要求多少？（2）该车间长轴走向为南-北或东-西在采光品选择上有何不同？（3）中间两跨不作天窗行不行？（4）然后根据其中一项条件进行采光设计8-2、会议室平面尺寸为5╳7m净空高3.6m采光要求Ⅱ级求出需要的侧窗面积并绘出其平、剖面图8-3、一单跨机加车间跨度为30m长72m屋架下弦高10m室内表面反光情况属中等室外10m处有高20m的遮挡求需要的单层钢侧窗面积第九章建筑照明习题9-1、设有一大宴会厅尺寸为50╳30╳6m 室内表面反光系数：天棚0.7墙0.5地面0.2试求出所需的光源数量和功率并绘出灯具布置的平、剖面图9-2、图书馆的阅览室尺寸为30╳12╳4.2m室内表面反光系数：天棚0.7墙0.5地面0.4一侧墙有侧窗试确定所需光源数量和功率并绘出灯具布置的平、剖面图第三篇建筑声学第十章建筑声学基本知识习题10-1、试举两个谐振动的例子并指明它们的周期、振幅和波长答：例如秒摆周期为2秒振幅任意一般振角为5o两相邻同相位点之间的距离为波长λ例如：弹簧振子振动周期T=2π振幅为小球离开平衡位置的最大距离波长λ=C·T10-2、把一个盛着水的容器悬挂在一根摆线的下方任其作自由摆动若容器的底部有一小孔在摆动的过程中水不断从小孔中均匀地流出来试分析在摆动过程中周期的变化情况10-3、两列相干波的波长均为λ当它们相遇叠加后合成波的波长等于什么？答：两列相干波相遇发生波的干扰现象而波长却不发生变化因为同一媒介中传播的两波在某区域相交仍保持个自原有特性10-4、图10-8能否适用于纵波？为什么？用波长和波程差表示相遇点满足什么条件振动就加强？满足什么条件振动就减弱？答：（1）当两源到达某点A的路程差为零或半波长的偶数倍时该点出现振动最强振幅最大即ΔS=2n（λ/2）= nλ（n=0、1、2、......）（2）当两波源到达某点B的路程差为半波长的奇数倍时该点出现振动减弱即ΔS=（2n+1）（λ/2）（n=0、1、2、......）10-5、声音的物理计量中采用"级"有什么实用意义？80dB的声强级和80dB 的声压级是否一回事？为什么？（用数学计算证明）答：声强的上下限相差一万亿倍声压相差一百万倍用它们度量不方便人耳对声音大小感觉并不与声强或声压成正比而是近似与它们对数值成正比所以通常用对数的标度来表示（2）80分贝声压级=80分贝声强级10-6、录音机重放时如果把原来按9.5cm/s录制的声音按19.05cm/s重放听起来是否一样？为什么？（用数学关系式表示）10-7、验证中心频率为250、500、1000、2000Hz的一倍频程和1/3倍频程的上下截止频率10-8、证明式（10-20）第十一章室内声学原理习题11-1、在应用几何声学方法时应注意哪些条件？答：（1）厅堂中各方面尺度应比入射波的波长长几倍或几十倍（2）声汉所遇到的反射面障碍物的尺寸要大于波长11-2、混响声和回声有何区别？它们和反射声的关系怎样？答：当声音达到稳态时若声源突然停止发声室内接收点上的声音并不会立即消失而要有一个过程声源停止发声后室内声音的衰减过程为混响过程而回声则是声音长时差的强反射混响发生时直达声消失反射声继续下去世每反射一次声能被吸收一部分室内声能密度逐渐减弱直至消失直达声达到后的50ms之内到达的反射声可加强直达声而50ms之后到达的反射声延时较长的反射声强度比较突出就形成了回声11-3、混响公式应用的局限性何在？答：（1）当室内平均吸声系数小于0.2时赛宾公式T60=K·V/A才与实际较近（2）只考虑室内表面的吸收作用时在时可得混响时间（3）考虑室内表面吸收空气的吸收等得到的更接近实际但实际情况与假设条件不符合声源的指向性声场的不均匀室内吸收分布不均匀和吸声系数的误差都影响着计算公式实际还需"调整"11-4、房间共振对间质有何影响？什么叫共振频率的简并；如何避免？答：房间的共振频率引起"简并"将那些与共振频率相当的声音被大大加强导致室内原的声音产生失真共振频率的重叠现象称为共振频率的"简并"为克服"简并"现象使共振频率的分布尽可能均匀需选择合适的房间尺寸比例和形状如果将房间的墙面或顶棚做成不规则形状或将吸声材料不规则地分布在室仙界面上也可适当克服共振频率分布的不均匀性11-5、试计算一个4╳4╳4m的房间内63Hz以下的固有频率有多少？第十二章吸声材料和级声结构习题12-1、多孔吸声材料具有怎样的吸声特性？随着材料容重、厚度的增加其吸声特性有何变化？试以玻璃棉为例予以说明答：多孔吸声材料主要吸声特性：本身具有良好的中高频吸收背后留有空气层时还能吸收低频同一材料其密度、厚度增加可以提高中低频的吸声系数但对高频影响不大如图为超细玻璃棉的吸声系数从由线1、3比较密度一定时随着厚度增加中低频范围的吸声系数显著增大高频总是有较大的吸声系数从曲线2、3比较可知厚度一定时增大密度也可提高中低频的吸声系数不过比增大厚度所引起的变化小12-2、[例12-1]中用式（12-2）验算了一穿孔板吸声结构的共振频率试用较精确的计算式（12-3）加以验算；若空气层厚度为20cm两式计算频率各为多少？若又将穿孔率改为0.02(孔径不变)结果怎样？12-3、如何使穿孔板结构在很宽的频率范围内有较大的吸声系数？第十三章室内音质设计习题13-1、室内音质的优劣如何评价？在声学设计中应从哪些方面保证音质的良好要求？13-2、确定房间容积需考虑哪些因素？13-3、观众厅由于体型处理不当会产生哪些音质缺陷如何在设计中避免？答：产生的音质缺陷有1、回声可改变反射面角度来缩短声程差（S≤17m）；表面贴吸声材料；作扩散体2、颤动回声避免对应面平行；采用消除回声的措施3、声聚焦作扩散体；调节其曲率半径4、声影昼使观众区都在扩散区内注意挑出物的遮挡（如在有挑台情况下挑台高度ΔH与其至后墙的距离L需满足：音乐厅L≤2ΔH 语言L≤ΔH）5、沿边反射：改变反射角度；作扩散体；贴吸声材料13-4、一个综合利用观众厅的混响时间应如何确定？13-5、设一观众厅容积为9088m2室内表面咱们为3502m2室内平均吸声系数α500=0.27α4000=0.28试求（1）当室内温度为20℃相对湿度为60%时500Hz及4000Hz的混响时间（2）当演员声功率为300μW指向性因数Q=1时距声源15m处的声压级是多少？第十四章噪声控制习题14-1、在城市噪声控制中存在哪些问题今后应如何解决？14-2、试论述解决建筑中噪声的途径？14-3、试论述阻性消声器的原理与计算方法14-4、有一大教室平面尺寸为15╳6m高4.5m室内总吸声量为10m2墙面可铺吸声材料的面积约为100m2试问：（1）如顶棚上全铺以吸声系数为0.5的材料室内总噪声级能降低多少分贝？（2）如墙面100m2也全铺上同样材料又可降低多少分贝？14-5、选用同一种吸声材料衬贴的消声管道管道断面积为2000cm2试问选用圆形、正方形和1：5及2：3两种矩形断面哪一种产生的衰减量最大哪一种最小二者相差多少？第十五章建筑隔声习题15-1、在建筑中声音是通过什么途径传递的？空气声与固体声有何区别？室外的火车声进入室内是属于何种类型的传播？答：三种途径：1、经由空气直接传播即通过围护结构的缝隙和孔洞传播；2、通过围护结构传播；3、由于建筑物中机械的撞击或振动的直接作用使围护结构产生振动而发声前两种为"空气传声"第三种为"振动或固体传达室声"空气声--声音在空气中传播固体声--振动直接撞击构件使构件发声室外火车声进入室内属于"空气传声"15-2、何谓质量定律与吻合效应？在隔声构件中如何避免吻合效应？答：质量定律--假定：墙面积无限大忽略边界墙为柔顺的板而非具有刚度忽略墙的弹性与内--结论：墙体被声波激发后振动大小只与惯性（质量）有关--公式：R=20㏑m+20㏑f-48 dB吻合效应--由于墙体都是有一定刚度的弹性体被声音激发后振动→弯曲波或其它振动方式当空气波与墙内产生的弯曲波相吻合使总的弯曲波振动达到最大这时墙板将向另一侧辐射大量声能即称为"吻合效应"吻合效应只发生在一定频率范围且临界频率fc与构件的厚度、材料的密度和弹性模量有关避免吻合效应：使吻合效应不发生在100-2500Hz可采用：厚而硬的墙板--降低临界频率fc软而薄的墙板--提高fc15-3、试列举一、二种典型方案说明如何提高轻型墙的隔声能力答：提高措施：1、将多层密实材料用多孔弹性材料（如玻璃棉或泡沫塑料等）分隔做成夹层结构2、加厚空气间层的厚度一般当将空气间层的厚度增加到7.5cm以上在大多数的频带内可以隔声量8-10dB3、用松软的吸声材料填充空气间层15-4、设计隔声门窗时应注意什么问题？答：门窗设计时需解决--门窗结构轻薄和缝隙问题1、对于门经常开启的重量不宜过大门缝难密封时可设"声闸"或"狭缝消声"2、窗：要保证其有足够的厚度避免共振注意密封特别要避免隔声窗的吻合效应15-5、试论述提高楼板隔绝撞击声能力的途径答：1、弹性面层处理在楼板表面铺设柔软材料（地毯、橡皮布、软木板、塑料地面等）；2、弹性垫层处理在楼板结构层与面层间做弹性垫层将其放在面层或龙骨下面如"浮筑楼板"；3、楼板做吊顶处理15-6、有一占墙面积1/100的孔若墙本身的隔声量为50dB试求此墙的平均隔声量15-7、有一双层玻璃窗玻璃厚均为6mm空气层厚10cm试求此双层窗的共振频率（玻璃容重为2500kg/m2）15-8、有一复合墙的隔声频谱如下：频带100125160200250400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 Hz声压级18192833374044475052515249454549dB试绘图求出其隔声指数Iα=？（纵坐标为声压级每2cm为10dB 横坐标为频率每1.5cm为一个倍频程）。

热工基础习题含参考答案

热工基础习题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、朗肯循环中工质在给水泵内发生是(____)过程。

A、等温B、等压C、等焓D、等熵正确答案：D2、提高循环热效率的途径有（）A、降低放热量B、提高散热量C、不要冷源D、提高吸热量正确答案：A3、在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。

A、左上方B、左下方C、右下方D、右上方正确答案：A4、朗肯循环是（）循环A、双热源B、单热源C、多热源D、无热源正确答案：C5、w是(____)的符号。

A、功B、比热量C、比功D、热量正确答案：C6、循环有(____)为0。

A、内能变化B、热C、功D、焓正确答案：A7、5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。

A、0B、1C、2D、0.5正确答案：C8、比20℃低的温度是(____)K。

A、395B、400C、350D、273正确答案：D9、蒸汽的焓越高，则内能就（）A、以上都不对B、越高C、越低D、不变正确答案：A10、热量的符号是（）A、qB、JC、αD、Q正确答案：D11、以下关于热力学第二定律的论述正确的是（）A、孤立系的熵可以减少B、能量不能凭空创造出来C、孤立系的能量在转换过程中有方向性D、闭口系的能量不变正确答案：C12、朗肯循环中，工质在汽轮机内发生( ）过程。

A、等焓B、等压C、等熵D、升温正确答案：C13、温度升高越大，则(____)越多。

A、功B、热C、显热D、热能正确答案：C14、在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有 (____)段曲线。

A、2B、3C、0D、1正确答案：A15、不会提高朗肯循环平均吸热温度的是 (____)。

A、采用回热B、采用再热C、提高初压D、降低背压正确答案：D16、不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。

A、降低背压B、提高初温C、热电联产D、采用再热正确答案：D17、下列说法正确的是(____)。

A、温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高B、熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低C、温度越高，则过热蒸汽的焓越高D、温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高正确答案：A18、蒸汽的压力越高，则焓就（）A、不变B、越低C、以上都不对D、越高正确答案：C19、在朗肯循环中，等压散热过程的下一过程是在(____)中完成的。

热工基础习题集-传热学部分

1-1试列举生活中热传导、对流传热核辐射传热的事例。

1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还感到暖和？答：被子散热可是为无限大平面导热。

晒被子使被子变得蓬松，含有更多的空气，而空气热导率较小，使被子的表现电导率变小。

另外，被子晒后厚度增加。

总之，被子晒后，其导热热阻δ/λA变大，人体热量不易向外散失，睡在被子里感到暖和（被子蓄热不必考虑：①被子蓄热不多；②上午晒被子，晚上蓄热早已散光）。

1-3通过实验测定夹层中流体的热导率时，应采用图1-6种哪个装置？为什么？答：左边一种。

这种装置热面在上，冷面在下，使流体对流传热减少到零，由这种装置测得的热导率不受对流传热的影响。

如果采用右边一种装置，由于对流传热的影响而测得的热导率偏大。

1-4在思考题1-3中，流体为空气时热导率可用式（1-1）计算，式中Δt为热、冷面的温度差，δ为空气夹层的厚度，Φ为通过空气夹层的热流量，A为空气夹层的导热面积。

实践证明，Δt 不能太大，否则测得的热导率比真实热导率大。

试分析其原因。

答：热面和冷面的传热热流量Φ=Φc+Φd+Φr=λΔtA/δ。

由思考题1-3可见，左边一种装置虽然减少了对流传热的影响，但如Δt较大，辐射传热量Φr对测量气体热导率的影响却不能忽略，会影响热导率λ测定的准确性。

这时，热传导率实质上是以导热和辐射传热两种方式传递热量形式的表现热导率λe。

显然，λe>λ（其中λ为气体的真实热导率）。

由于辐射传热量Φr正比于热面和冷面温度的四次方之差（T14-T24），只有在热面和冷面温度之差（t1-t2）较小时，辐射传热的影响才可忽略，Φ≈Φd=λΔtA/δ。

1-5从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适？答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。

热工基础习题

热工基础习题第一章热力学基础知识一、填空题1．实现能和能相互转化的工作物质就叫做2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从吸取热能，将其中一部分转化为，并把余下的一部分传给的过程。

3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的交换、交换和交换。

4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为和两类。

5．状态参数的变化量等于两状态下，该物理量的差值，而与无关。

6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。

7．1mmHg=Pa；1mmH2O=Pa。

8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5某105Pa的表压力为MPa。

9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。

已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。

10．一个可逆过程必须是过程，而且在过程中没有11．只有状态才能用参数坐标图上的点表示，只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。

12．热量和功都是系统与外界的度量，它们不是而是量。

13．工质作膨胀功时w0，工质受到压缩时w0，功的大小决定于二、名词解释1．标准状态——2．平衡状态——3．准平衡过程——4．可逆过程——5．热机——6．热源——7．热力系统——8．体积变化功——9．热力学温标——10．孤立系——三、判断题1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。

2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。

3．比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。

4．绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。

6．孤立系内工质的状态不会发生变化。

7．可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。

8．凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。

9．若容器中气体的压力没有改变，则压力表上的读数就一定不会改变。

四、选择题1．下列各量可作为工质状态参数的是：（1）表压力；（2）真空；（3）绝对压力。

2．水的三相点温度比冰点温度应：（1）相等；（2）略高些；（3）略低些。

建筑物理热工学习题答案

建筑物理热工学习题答案建筑物理热工学习题答案建筑物理热工学是研究建筑物热传递、热舒适性和能源利用的学科，它涉及到建筑材料的热性能、建筑物的热工性能以及建筑热工系统的设计与优化等方面。

在学习过程中，我们常常会遇到一些习题，下面就来解答一些典型的建筑物理热工学习题。

1. 什么是热传导？如何计算热传导的传热速率？热传导是指热量通过物质内部的传递方式。

它的传热速率可以通过傅里叶热传导定律来计算，即传热速率等于热传导系数乘以温度梯度。

热传导系数是物质本身的性质，它与物质的导热能力有关。

温度梯度是指物体两侧温度的差值除以两侧的距离。

2. 什么是热辐射？如何计算热辐射的传热速率？热辐射是指物体由于其温度而发射出的电磁波。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射的传热速率正比于物体表面的辐射功率，且与物体的表面温度的四次方成正比。

传热速率可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律的公式来计算。

3. 什么是对流传热？如何计算对流传热的传热速率？对流传热是指热量通过流体的传递方式。

对流传热的传热速率可以通过牛顿冷却定律来计算，即传热速率等于对流传热系数乘以温度差。

对流传热系数是与流体的性质以及流动状态有关的参数，温度差是指物体表面与流体之间的温度差值。

4. 什么是热容？如何计算物体的热容？热容是指物体单位质量或单位体积的热量变化与温度变化之间的比例关系。

热容可以通过物体的质量或体积乘以物质的比热容来计算。

比热容是物质本身的性质，它与物质的组成和结构有关。

5. 什么是热阻？如何计算物体的热阻？热阻是指物体对热量传递的阻碍程度。

热阻可以通过物体的厚度除以热传导系数来计算。

热传导系数越大，热阻越小，热量传递越快。

6. 什么是热工性能？如何评价建筑物的热工性能？热工性能是指建筑物在给定条件下的热传递特性和能源利用效率。

评价建筑物的热工性能可以通过计算建筑物的热阻、热容和传热系数等参数来进行。

同时，还可以通过模拟计算和实际测量来评价建筑物的热舒适性和能源利用情况。

热工学试题参考 02

热工学习题（一）名词解释：过程：指热力系由一个状态变化到另一个状态时所经历的全部状态的集合。

循环：就是封闭的过程，即热力系从某一个状态开始，经过一系列中间状态后，又回复到原来的状态。

稳定状态:所有变量都处于平衡状态的运行状态。

热力学第零定律: 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。

这一结论称做“热力学第零定律”。

灰体:物体的单色黑度不随波长变化的物体。

基本状态参数:从各个不同方面描写热力系宏观状态的物理量是状态参数，常用的有六个即压力、比容、温度、内能、焓、熵。

其中压力、比容、温度可直接测量比较直观，称为基本状态参数。

黑度:同温度下绝对黑体的辐射力之比值。

内能：物质内部分子动能和位能的总和。

开口系统：与外界有质量交换的热力系统称为开口系统。

平衡状态：指热力系在无外界的影响下，宏观性质不随时间而变化的状态。

可逆过程：能够反向进行并完全恢复原来状态而不对外界造成任何影响的热力过程。

热辐射：由于自身温度或热运动的原因而激发的电磁波传播，称为热辐射。

非稳态导热：在导热过程中，如果温度随时间的变化而变化，则认为是非稳态导热热阻：1.导热过程的阻力。

为导热体两侧温差与热流密度之比。

2. 流体在一定流速下由于加热引起的总压损失。

卡诺定律：1：在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆热机，热效率都相等，与其工质无关。

2：在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切不可逆热机，其热效率不可能大于可逆热机的热效率。

理想气体：是由不占体积的质点组成，分子间没有相互作用力，当实际气体比容趋于无穷大时，它就成了理想气体。

制冷：用人为的方法使其某物体或空间冷却，使其温度低于环境温度并维持这个低温的过程。

传热过程：物系中质点发生相对位移(质点运动)进行热量传递的过程。

稳定温度场：某个换热系统在某一瞬间空间各点的温度分布情况不随时间变化，即为稳定温度场。

黑体：如果物体能全部吸收外来射线即ã=1，则这种物体被定义为黑体。

北京科技大学热工学第1章和第2章重点思考题和习题解答

第1章和第2章重点思考题和习题解答第1章基本概念思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什么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。

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。

习题1-3 某容器被一刚性壁分为两部分，在容器不同部位装有3块压力表，如图1－9所示。

压力表B 上的读数为1.75 bar ，表A 的读数为1.10 bar ，如果大气压力计读数为0.97 bar ，试确定表C 的读数及两部分容器内气体的绝对压力。

解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+=bar p p p b 32.075.107.212=−=−= < 0.97 barC b p p p +=2bar p p p b C 65.032.097.032.02−=−−=−=1-4 如图1－10所示一圆筒形容器，其直径为450 mm ，表A 的读数为360 kPa ，表B 的读数为170 kPa ，大气压力为100 mmHg ，试求，⑴ 真空室及1、2两室的绝对压力；⑵ 表C 的读数；⑶ 圆筒顶面所受的作用力。

解： kPa H p p p b 0g mm 0100100＝＝－＝＝汞柱真空室−kPa p p p a 36036001=+=+=真空室kPa p p p B 19017036012=−=−=kPa p p p c 1901902==−=真空室N A p p F b 0.21190.45π41133.3100)(2=××××=−=真空室 1-7一热力系发生状态变化，压力随体积的变化关系为=3.1pV 常数，若热力系初态为 6001=p kPa ，3.01=V m 3，问当系统体积膨胀至 5.02=V m 3 时，对外作功为多少？解：改过程系统对外作的功为∫∫=−−===−−0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3V W 1kJ V V V p dV V p pdV （积分公式：x dx µ=∫11x µµ++） 1-9 某气缸中气体由0.1 m 3膨胀至0.3 m 3，若气体的压力及容积按MPa 和m 3计算，则膨胀过程中气体的压力和体积的函数关系为04.024.0+=V p ，试求，气体所作的膨胀功。

热工基础习题集-热力学部分

热工基础习题及答案工程热力学第一章基本概念1-2 试确定表压力为0.01MPa 时U 形管压力计中液柱的高度差。

（1）U 形管中装水，其密度为1000kg/m 3；（2）U 形管中装酒精，其密度为789kg/m 3。

解答：m29.178981.91001.02m02.1100081.91001.0166=⨯⨯=∆=⨯⨯=∆=∆∴∆=酒精水）（）即（h h gP h h g P gg ρρ 1-3 用U 形管测量容器中气体的压力。

在水银柱上加一段水柱（如图1-3）。

已侧的水柱高850mm ，汞柱高520mm 。

当时大气压力为755mmHg 。

问容器中气体的绝对压力为多少MPa ？解答：MPa P P P P Hg O H 178.080665.98503224.1335207552b =⨯+⨯+=++=）（图1-3 图1-41-4 用斜管压力计测量锅炉烟道中烟气的真空度（如图1-4）。

管子的倾角o30=α；压力计中使用密度为800kg/m3的煤油；斜管中液柱长度l=200mm 。

当时大气压力mmHg P 745b =。

问烟气的真空度为多少毫米水柱？绝对压力为多少毫米汞柱？解答：mmHgP P P mmHgPa h g P v b o v 1135.7391050062.78.7847452801001972.18.784 8.81784.930sin 2.0800131=⨯⨯-=-==⨯⨯=⨯⨯⨯=∆=--绝）（）（ρ1-7 从工程单位制热力性质表中查得，水蒸汽在500℃、100at 时的比体积和比焓分别为kg kcal h kg m v /6.806/03347.03==、。

在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学各为多少？解答：kgkJ pV U MPaP /8.304803347.01080665.91868.46.806h 280665.91080665.9100134=⨯⨯-⨯=-==⨯⨯=）（）（1-8 摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为C 0o和C 010o，而华氏温标则相应地取为F o32和F o 212。

热工基础课后题答案：第一章-第三章

第一章习题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。

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︒=30α，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mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==⨯⨯⨯⨯=-αρ＝水柱mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱1-3解：bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.005.107.212=-=-= bar p p p b C 65.032.097.02=-=-=1－4 解：kPa H p p p b 2g mm 15745760＝＝－＝＝汞柱真空室-kPa p p p a 36236021=+=+=真空室kPa p p p b 19217036212=-=-= kPa p p p b c 1902192=-=-=真空室kN A p p F b 8.150.45π41133.3745)(2=⨯⨯⨯⨯=-=真空室1-4 解：bar mmHg p p p p b 11.215828003.133/81.9300760=⨯+=＝＋＋＝＋汞柱水柱1-5解：由于压缩过程是定压的，所以有KJ V V p pdV W V V 200)4.08.0(105.0)(62121=-⨯⨯=-==⎰1-6 解：改过程系统对外作的功为⎰⎰=--===--0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3V W 1kJ V V V p dV V p pdV1-7解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设cD p =，式中c 为常数，D 为气球的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：5000003.015000011====D p D p c 该过程空气对外所作的功为kJ D D c dD D c D cDd pdV W D D D D V V 36.34)3.04.0(500000081)(8121)61(44414233212121=-⨯⨯=-====⎰⎰⎰ππππ1-8 解：（1）气体所作的功为：⎰⨯=⨯+=0.30.146101.76d 100.04)(0.24J V V W（2）摩擦力所消耗的功为：J L f W 10000.1)(0.32.01000Δ=-⨯=＝摩擦力所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为：J W W W 41066.1⨯-＝＝摩擦力活塞1-9解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程中，内外压力始终保持相等，恒等于大气压力0.09MPa ，所以气体对外所作的功为：J V p W 56108.121009.0⨯=⨯⨯==∆1-11 解：确定为了将气球充到2m 3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b p ）Pa V V p V V p p 551121121101.822)(2100.92)(2)(⨯=+⨯⨯=+=+=前两种情况能使气球充到2m 3J V p W b 55101.82100.9Δ⨯=⨯⨯==情况三:3333.309.0215.0m p V p V b =⨯=贮气罐贮气罐气球＋贮气罐＝所以气球只能被充到3333.12333.3m V ＝－＝气球的大小，故气体对外作的功为：J W 55101.231.33100.9⨯=⨯⨯=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。

热工课后题答案(修订)

由于外界加热的原因造成阀门开启，问：
(1)阀门开启时瓶内气体温度为多少？ (2)因加热造成阀门开闭一次期间瓶内氮气失去多少？设瓶内空气
= 41%
（2）.锅炉效率
ηB
=
蒸汽总放热量煤的总放热量
=
ΦH ΦB
ΦB
=
qb,c
⋅ qc
= 19.5 ×103 × 30 ×103 3600
= 1.625 ×105 (kW )
η=
ΦH ΦB
=
1.34 ×105 1.625 ×105
= 82.5%
2.系统经一热力过程，放热8kj 对外做功 26kJ 。为使其返回原状态，对
系统加热 6kJ ，问需对系统作功多少？
解：由 Q = ∆U + W 得
∆U = Q − W = −8 − 26 = −34(kj)
对于返回初态的过程
∆U = −∆U = 34kj W ′ = Q − ∆U ′ = 6 − 34 = −28kj
故需对系统做功 28kj 。 3.气体在某一过程只能感吸收了 54kJ 的热量，同时热力学能增加了 94kJ 。此过程是膨胀过程还是压缩过程？系统与外界交换的功是多少？
tF = 1.8 × (−273.15 _) + 32 = −459.7(oF )
11.气体进行可逆过程，满足 pV = C （ C 为常数），试导出该气体从状
态1变化到状态 2 时膨胀功的表达式，并在 p −V 图上定性画出过程线、
示出膨胀功。
答案：略 12.某气体的状态方程为 pV = RgT ，试导出：
（2）. Qad = 50kj ；（4）. Qdb = 10kj 。
7.容积为1m3 的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体，如图 2-31 所示。试问：

第一章建筑热工学基本知识习题

3-3、为什么我国规定围护结构的总热阻不得小于最小总热阻Rо?min？ 3-4、说明允许温差[Δt]的意义并回答[Δt]大或小哪一种的质量要求高？为什么？ 3-5、试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理并解释为什么并非总是越轻越好？ 3-6、试详述外保温构造方法的优缺点 3-7、倒铺屋面有哪些好处？目前在推广应用方面存在什么困难？3-8、设在哈尔滨地区有一办公楼其屋顶为加气混凝土条板平屋顶（图3-26）试校核该屋顶是否满足保温要求？已知： tσ Ⅰ =-26℃ tσ Ⅱ =-29℃ tσⅢ=-31℃ tσ Ⅳ =-33℃ 提示：加气混凝土用在这种构造内时其λ值和s值均应修正第四章外围护结构的湿状况习题 4-1、围护结构受潮后为什么会降低其保温性能试从传热机理上加以阐明 4-2、采暖房屋与冷库建筑在蒸汽渗透过程和隔汽处理原则上有何差异？4-3、试检验图4-12中的屋顶结构是否需要设置隔汽层已知：ti=18℃ ψi=65%；采暖期室外平均气温tα=-5℃；平均相对湿度ψα=50%；采暖期Ζh= 200天加气混凝土容重γ 0=500kg/m3 第五章建筑防热习题 5-1、试计算武汉地区（北纬30°）某厂房卷材屋顶的室外综合温度的平均值与最高值已知： 5-2、试计算武汉地区某厂房在自然通风下屋顶的内表面温度状况其屋顶结构为：（1）钢筋混凝土板：厚度（2）泡沫混凝土隔热层：厚度（3）水泥砂浆抹平层：厚度（4）卷村屋面：厚度（水平面的太阳辐射和室外气温资料参照习题5-1；其他条件可自行假设）
若朝向改为南偏东10° 则遮阳板如何设计第二篇建筑光学第七章建筑光学基本知识习题 7-1波长为540nm的单色光源其辐射功率为5W 试求（1）这单色光源发出的光通量；（2）如它向四周均匀发射光通量求其发光强度；（3）离它2米处的照度 7-2、如何将公式（7-7）改面以灯至工作面的挂高（h）和灯到计算点的垂足距离（b）的计算式 7-3、一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩内装一个光通量为1260lm的白炽灯设灯罩的透光系数为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射) 7-4、一房间平面尺寸为7╳15m 净空高为5m 在天棚中布置一亮度为500nt的均匀扩散光源其尺寸为5╳13m 求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光） 7-5、有一物件尺寸为0.22mm 视距为750mm 设它与背景的亮度对比为0.25 求达到辨别机率为95%时所需的照度如对比下降为0.2 需要增加照度若干才能达到相同视度？ 7-6、有一白纸的反光系数为0.8 最低照度是多少是我们才能看见它？达到刺眼时的照度又是多少？7-7、式说明光通量与发光强度照度与亮度间的区别和关系？ 7-8、看电视时房间完全黑暗好还是有一定亮度好？为什么？ 7-9、为什么有的商店大玻璃橱窗能够象镜子似地照出人像却看不清里面陈列的展品？ 7-10、你们教室的黑板上是否存在反射眩光（窗、灯具）怎么形成的？如何消除它？第八章天然采光

建筑物理(热工学)习题

A.室外空气温度；B.室外综合温度；C.太阳辐射的当量温度； D.最热月室外空气的最高温度。
27.热量传递有三种基本方式,它们是( )。 A.吸热、防热、蓄热 B.导热、吸热、放热 C.导热、对流、辐射 D.吸热、蓄热、导热。 28.热量传递有三种基本方式,他们是导热、对流和辐射。关于热量传递下面哪个说法是不正确的? A.存在着温度差的地方,就发生热量传递； B.两个相互不直接接触的物体间,不可能发生热量传递； C.对流传热发生在流体之中； D.密实的固体中的热量传递只有导热一种方式。 29.关于保温材料的导热系数的叙述,下述哪一项是正确的? A.保温材料的导热系数随材料厚度的增大而减小； B.保温材料的导热系数不随材料使用地域的改变而改变； C.保温材料的导热系数随湿度的增大而增大； D.保温材料的导热系数随干密度的减小而减小。 30. “导热系数”是指在稳态条件下,在以下哪种情况时,通过lm2截面积在 lh内由导热方式传递的热量? A.材料层厚度为1m,两侧空气温度差为1℃ B.围护结构内外表面温度差为1℃ C.围护结构两侧空气温度差为1℃ D.材料层厚度为lm,两侧表面温度差为1℃
39. 自然界中的空气含水蒸气的能力会随一些条件的变化而变化,以下哪一条说法是正确的?( ) A.空气含水蒸气的能力随着温度的升高而减弱 B.空气含水蒸气的能力随着温度的升高而增强 C.空气含水蒸气的能力与温度无关 D.空气含水蒸气的能力与风速有关 40.在下列叙述中,( )是正确的。 A.墙体的热阻,随着吹向墙体的风速增大而增大 B.在冬季同样的室内外气温条件下,传热阻R0越大,通过围护结构的热量越少, 而内表面的温度则越高 C.空气间层的隔热效果与它的密闭性无关 D.砖比混凝土容易传热 41.水蒸气含量不变的湿空气其温度越高，则其相对湿度（），绝对湿度（）。 A.越小，越大； B.越小，不变； C.不变，越小； D.越大，越小。

热工学习题2答案

工程热力学与传热学习题二一、单项选择题（在每小题列出的四个选项中只有一项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

）1.汽油机可以理想化为（）循环，进行理论分析。

A.定压加热B.定容加热C.混合加热2.提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（）。

A.增大B.减小C.不变3.不可逆机与可逆机相比，其热效率（）A.一定高B.相等C.一定低D.可能高，可能低，也可能相等4.活塞式内燃机定容加热、混合加热、定压加热3个循环在压缩比和吸热量相同的条件下，热效率的关系为（）A. B. C.5.一逆向可逆机工作于环境与冷库之间，环境温度为300K ，冷库温度为258K ，每一循环过程单位质量工质向环境放出热量160 kJ ，则单位质量制冷量为（）A. 160 kJB. 137kJC. 200 kJ6.生产增压比相同、1kg 的同种压缩气体，余隙容积变大对活塞式压气机所消耗的功的影响是（）。

A.增大B. 减小C. 不变7.已知燃气轮机理想定压加热循环压气机进，出口空气的温度为T1、T2；燃烧室出口燃气温度为T3，则其理想循环热效率为( )A.1－12T TB.1－21T T C.1－23T T D.1－32T T二、判断题（正确“√”错误“×”，填在题后的括号内。

）1.封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。

(×)2.可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过程。

(√ )3.如果从同一始态到同一终态有两条途径：一为可逆、一为不可逆，那么，不可逆途径的必大于可逆途径的。

（× ）4.同温限间的可逆循环的热效率都相等。

(√ )5.在循环中循环净功越大，热效率越高。

(×)6.提高活塞式压气机的增压比，压气机的容积效率将减小。

(√ )7.虽然不可逆过程不能 T —s 图上表示，但可以计算过程的熵变量。

(√ ))8.压气机完成一个工作循环是可以看作是一个热力循环过程。

热工习题方便打印参考版

第一章习题讲解例 1：①试说明平衡状态与稳定状态的关系。

②铜棒的一端与高温热源接触，另一端与低温热源接触，经历一段时间后，铜棒内各截面的温度不再随时间变化，试问铜棒是否处于平衡态？答：（1）稳定状态是指状态参数不随时间改变，但这种不变可能是靠外界影响来维持的。

平衡状态是指不受外界影响时状态参数不随时间变化。

两者既有区别，又有联系，平衡必稳定，稳定未必平衡。

（2）取铜棒为封闭系统，铜棒内各截面温度虽不随时间变化，即铜棒达到了稳定状态，但受到高温热源与低温热源的外部作用，铜棒内各截面的温度不等，所以并没有处于平衡状态。

如果高温热源与低温热源均为有限热源，则最终两热源温度相等，铜棒内各截面的温度必定要随时间发生变化，直到温度均匀为止。

此时，铜棒处于平衡状态。

例 2：判断下列过程是否可逆过程，并简要说明理由：①对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发；②对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发； ③对刚性容器内的空气缓慢加热，使其从 50℃升温到 75℃；④100 ℃的蒸汽流与 25 ℃的水流绝热混合；⑤一定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸中被活塞缓慢压缩。

答：（1）若热源温度与水温相等（或温差无限小），是可逆过程；若二者不等，则存在“温差传热”这一不可逆因素，便是不可逆过程。

（2）对刚性容器内的水做功，只能是搅拌功，则有粘性摩擦阻力的耗散效应存在，因而是不可逆过程。

（3）若热源温度与空气温度随时相等或随时保持无限小的温差，是可逆过程；否则，存在 “温差传热”这一不可逆因素，便是不可逆过程。

（4）高温的蒸汽流与低温的水流绝热混合，显然二者之间存在“温差传热”这一不可逆因素，是不可逆过程。

（5）缓慢压缩意味着外压与气体压力时刻保持相等，是可逆过程。

例 3：①试说明可逆过程与准静态过程的区别与联系。

②系统经历了不可逆过程后，能否恢复到初始状态？答：（1）两者均要求由一系列连续的瞬时平衡状态组成，都可以通过状态参数坐标图上的线函数表示；准静态过程只要求系统内部的状态变化要时刻保持平衡状态，不涉及系统外部的变化；可逆过程则不仅要求系统内部的变化必须是可逆的，还要求系统与外界发生作用时也是可逆的，即系统内部和外部必须都是可逆的。