工程热力学课后习题答案第四版

合集下载

工程热力学课后答案

工程热力学课后答案

《工程热力学》沈维道主编第四版课后思想题答案(1〜5章)第1章基本概念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。

3.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。

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?在绝对压力计算公式P 二P b P e (P P b) ;P = P b - P v (P :: P b)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Pb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”。

5.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。

工程热力学课后答案--华自强张忠进高青(第四版)第3章详解

工程热力学课后答案--华自强张忠进高青(第四版)第3章详解
q800−1020 = h1020 − h800 = 32 089-24 523=7 566 J/mol q800−1020 = 7566 = 1.136 q300−520 6659
其原因是随温度的升高,定压比热数值增加的幅度大。
3-9 根据氮的热力性质表中25 ℃及327 ℃时氮的焓的数值,
试求25
解 对于如图所使得气缸可写出能量方程:
Q + mi hi = me he + m2 u2 − m1u1 + W 其中功量可按下式计算:
W = mi p(v2 − v1) = (m2 − m1)Rg (T 2 − T1)
又知: Q=0 ; me=0 ; m1=0 ; 因此有:
( ) m2 hi = m2 u2 + m2 Rg T 2 − T1
32
2
( ) ( ) 5.062 ×10−6 × 5203 − 3003 +1.312 ×10−9 × 5204 − 3004 ] J/mol
3
4
= 4 977.1 J/g
= 4 977.1 kJ/kg
3-8 设在定压条件下加热1 mol氧,使其温度升高220 ℃,若
初始温度分别为300 K及800 K,试求后者所需热量为前者的几倍,
q = 0 , w1−2 = u1 − u2
由附表1查得空气的比定容热容为0.716 kJ/(kg K), 则有
w1−2 = cV (T1 − T2 )
=0.716×(310-276.1)=24.3kJ/kg 状态1、2的比容分别为:
ν 1 = RgT1 = 0.2871× 310 = 0.059 4 m3/kg
境中时,气流的温度降至0 ℃。试求喷出气流的流速,并说明必

工程热力学第四版答案精简版

工程热力学第四版答案精简版
cp = 5.20kJ/(kg ⋅ K) ,且为定值。求: (1)热力学能变化量; (2)比定容热容和气体常数 Rg 。 解:(1)由焓的定义式 H = U + pV 可得出 ΔU = ΔH − Δ( pV ) = ΔH − ( p2V2 − p1V1) = −67.95kJ − (170kPa × 0.2744m3 − 520kPa × 0.1419m3 ) = −40.81kJ
据题意活塞上负载未取走前气缸内气体的初始状态为771195kg980665ms10mpa0294mpa7500621001027273k300k100cm10cm10cm10取走负载100kg后因活塞与气缸壁间无摩擦又能充分与外界交换热量最后重新建立热力平衡时气缸内压力与温度等于外界的压力与温度故771195100kg980665ms10mpa0196mpa7500621001027273300k0294mpa101510005m5cm10010气缸内气体由状态1到状态2其间经过的是非准平衡过程所以不能用求解工程热力学第4版习题解过程功但气缸内气体所做的功等于克服外力的功故019610pa005m10010所以98j311某种理想气体初态时520kpa01419m02744m过程焓值变化6795kj已知该气体的质量定压热容520kjkg且为定值
qmin
=
p q in Vin RgTin
=
p qb Vin RgTin
=
750 750.062
×105
×
0.2
=
68.96
Rg (17 + 273)
Rg
若充气时间为 τ 分钟,由质量守恒 qminτ = m2 − m1 ,得
τ = m2 − m1 = 2167.18/Rg − 517.21/Rg = 23.93 min

(完整版)工程热力学答案(高教第四版严家騄著)

(完整版)工程热力学答案(高教第四版严家騄著)

工程热力学基本概念思 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 。

《工程热力学》(第四版)习题提示及答案02章习题提示与答案

《工程热力学》(第四版)习题提示及答案02章习题提示与答案

《工程热力学》(第四版)习题提示及答案02章习题提示与答案习题提示与答案第二章热力学第一定律2-1 一辆汽车在1.1 h 内消耗汽油37.5 L ,已知通过车轮输出的功率为64 kW ,汽油的发热量为44 000 kJ/kg ,汽油的密度为0.75 g/cm 3,试求汽车通过排气、水箱散热及机件的散热所放出的热量。

提示:汽车中汽油燃烧放出的热量除了转换成通过车轮输出的功率外,其余通过排气、水箱及机件放给外界。

答案:kJ 1084.952?-=Q。

2-2 一台工业用蒸汽动力装置,每小时能生产11 600 kg 蒸汽,而蒸汽在汽轮机中膨胀作功输出的功率为3 800 kW 。

如果该装置每小时耗煤1 450 kg ,煤的发热量为30 000 kJ/kg ,而在锅炉中水蒸气吸收的热量为2 550 kJ/kg 。

试求:(1)锅炉排出废烟气带走的能量;(2)汽轮机排出乏汽带走的能量。

提示:(1)废气带走的热量和锅炉中水蒸气吸热量之和等于煤燃烧放出的热量。

(2) 水蒸气在锅炉中的吸热量等于汽轮机输出功量与汽轮机乏汽带走的能量之和。

答案: kJ/h 10392.17g ?-=Q,kJ/h 1059.17w ?-=Q 。

2-3 夏日室内使用电扇纳凉,电扇的功率为0.5 kW ,太阳照射传入的热量为0.5 kW 。

当房间密闭时,若不计人体散出的热量,试求室内空气每小时热力学能的变化。

提示:取密闭房间内的物质为热力学系统。

答案:ΔU =3 600 kJ/h 。

2-4 某车间中各种机床的总功率为100 kW ,照明用100 W 电灯50盏。

若车间向外散热可忽略不计,试求车间内物体及空气每小时热力学能的变化。

提示:取密闭车间内的物质为热力学系统。

答案:ΔU =3.78×105 kJ/h 。

2-5 人体在静止情况下每小时向环境散发的热量为418.68 kJ 。

某会场可容纳500人,会场的空间为4 000 m 3。

已知空气的密度1.2 kg/m 3,空气的比热容为1.0 kJ/(kg ·K)。

工程热力学第四版完整课后答案(华自强张忠进)

工程热力学第四版完整课后答案(华自强张忠进)

工程热力学第四版(华自强/张忠进)习题提示与答案1-1 试确定表压力为0.1 kPa 时U 形管压力计中的液柱高度差。

(1)液体为水,其密度为1 000 kg/m 3;(2)液体为酒精,其密度为789 kg/m 3。

提示:表压力数值等于U 形管压力计显示的液柱高度的底截面处液体单位面积上的力,g h p ρ∆=e 。

答案:(1) mm 10.19=∆水h (2) mm 12.92=∆酒精h 。

1-2 测量锅炉烟道中真空度时常用斜管压力计。

如图1-17所示,若α=30°,液柱长度l =200 mm ,且压力计中所用液体为煤油,其密度为800 kg/m 3 ,试求烟道中烟气的真空度为多少mmH 2O(4 ℃)。

提示:参照习题1-1的提示。

真空度正比于液柱的“高度”。

答案:()C 4O mmH 802v ο=p 。

1-3 在某高山实验室中,温度为20 ℃,重力加速度为976 cm/s 2,设某U 形管压力计中汞柱高度差为30 cm ,试求实际压差为多少mmHg(0 ℃)。

提示:描述压差的“汞柱高度”是规定状态温度t =0℃及重力加速度g =980.665cm/s 2下的汞柱高度。

答案:Δp =297.5 mmHg(0℃)。

1-4 某水塔高30 m ,该高度处大气压力为0.098 6 MPa ,若水的密度为1 000 kg/m 3 ,求地面上水管中水的压力为多少MPa 。

提示:地面处水管中水的压力为水塔上部大气压力和水塔中水的压力之和。

答案:Mpa 8 0.392=p 。

1-5 设地面附近空气的温度均相同,且空气为理想气体,试求空气压力随离地高度变化的关系。

又若地面大气压力为0.1 MPa ,温度为20 ℃,求30 m 高处大气压力为多少MPa 。

提示: h g p p ρ-=0 →TR hg p p g d d -=,0p 为地面压力。

答案:MPa 65099.0=p 。

1-6 某烟囱高30 m ,其中烟气的平均密度为0.735 kg/m 3。

工程热力学第四版习题附详细答案

工程热力学第四版习题附详细答案

工程热力学作业题2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J ∙ (2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v1=ρ=1.253/m kg (3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。

试求被压入的CO 2的质量。

当地大气压B =101.325 kPa 。

解:热力系:储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9B p p g +=11 (1) B p p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO 2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-= (5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m 3,充入容积8.5 m 3的储气罐内。

工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社汇总

工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社汇总

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。

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=p b +p g (p> p b ), p= p b -p v (p< p b )当地大气压P b 改变,压力表 读数就会改变。

当地大气压P b 不么?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。

7 •促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。

有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。

中,当地大气压是否必定是环境大气压?定是环境大气压。

6•经验温标的缺点是什么?为什4题图9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。

取正在使用的家用电热水器为控制体 (但不包括电加热器),这是什么 系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能9题图构成孤立系统?为开口绝热系统(b 图)。

X X /Z \\ \、电流 热水传热 M — 不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。

包括电加热器则将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部 包括在内,构成孤立系统。

或者说,孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。

12.图1-22中容器为刚性绝热容器,分成两 真空部分,一部分装气体,一部分抽成真空,中间是隔板,(1)突然抽去隔板,气体(系统)是否作功?(2)设真空部分装有许多隔板,逐个抽去传热 冷水冷a热水隔板,每抽一块板让气体先恢复平衡在抽下一块,则又如何?(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在示? 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。

(完整版)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)

(完整版)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。

⒍经验温标的缺点是什么?为什么? 答:由选定的任意一种测温物质的某种物理性质,采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。

工程热力学(第四版)课后习题提示与答案

工程热力学(第四版)课后习题提示与答案

的绝对零度与热力学温标零度相同,则该温标读数为 0°N 时,其绝对温标读数是多少 °Q ?
提示和答案:(1)
{t}°N −100 = {t}°C − 0 1000 −100 100 − 0
{t}°N = 9{t}°C + 100
(2) {T}°Q = {t}°N + 常数 = 9{t}°C + 100 + 常数 = 9[{T}K − 273.15] + 100 + 常数
1-12 气缸中密封有空气,初态为 p1 = 0.2MPa,V1 = 0.4m3 ,缓慢胀到V2 = 0.8m3 。(1)
过程中
pV
保持不变;(2)过程中气体先循{ p} MPa
=
0.4

0.5
{V
} m
3
膨胀到 Vm
=
0.6m3 ,再维
2
第一章 基本概念
持压力不变,膨胀到V2 = 0.8m3 。分别求出两过程中气体作出的膨胀功。
提 示 和答 案 : 容器表 面 力 为两侧 压 力 差与表 面 积 的乘积 。 可 解得 p = 691.75Pa ,
F = 1.261×106 N 。
1-5 用∪型压力计测量容器中气体的压力,在水银柱上加一段 水,则得水柱高 1020mm,水银柱高 900mm,如图 1-24 所示,若 当地大气压为 755mmHg,求容器中气体的压力为多少 MPa?
有用功Wu ;(3)若活塞与气缸无摩擦,系统输出的有用功Wu,re 。
提示和答案:
活 塞 移 动 距 离 L = V2 − V1 = 1.5m 。( 1 ) 气 体 膨 胀 作 功 A
∫ ∫ W =
2
pdV =

工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社.

工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社.

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。

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 =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中,当地大气压是否必定是环境大气压?当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。

当地大气压p b 不一定是环境大气压。

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。

7.促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。

有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。

4题图9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。

取正在使用的家用电热水器为控制体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能构成孤立系统?不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。

包括电加热器则为开口绝热系统(b 图)。

将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。

或者说,孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。

12.图1-22中容器为刚性绝热容器,分成两部分,一部分装气体,一部分抽成真空,中间是隔板,(1)突然抽去隔板,气体(系统)是否作功?(2)设真空部分装有许多隔板,逐个抽去p v1a b29题图隔板,每抽一块板让气体先恢复平衡在抽下一块,则又如何?(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在p -v 图上表示?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。

工程热力学第四版课后思考题答案

工程热力学第四版课后思考题答案

第一章基本概念与定义1.答:不一定。

稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定2.答:这种说法是不对的。

工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。

但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。

3.答:只有在没有外界影响的条件下,工质的状态不随时间变化,这种状态称之为平衡状态。

稳定状态只要其工质的状态不随时间变化,就称之为稳定状态,不考虑是否在外界的影响下,这是他们的本质区别。

平衡状态并非稳定状态之必要条件。

物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。

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.答:压力表的读数可能会改变,根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。

当地大气压不一定是环境大气压。

环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。

5.答:温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。

6.答:任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。

由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时,除选定为基准点的温度,其他温度的测定值可能有微小的差异。

7.答:系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。

8.答:(1)第一种情况如图1-1(a),不作功(2)第二种情况如图1-1(b),作功(3)第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来,第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。

9.答:经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。

系统和外界整个系统不能恢复原来状态。

10.答:系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后,系统恢复到原来状态,外界没有变化;若存在不可逆因素,系统恢复到原状态,外界产生变化。

11.答:不一定。

主要看输出功的主要作用是什么,排斥大气功是否有用。

第二章 热力学第一定理1.答:将隔板抽去,根据热力学第一定律w u q +∆=其中0,0==w q 所以容器中空 气的热力学能不变。

工程热力学课后思考题答案 第四版 沈维道 童钧耕主编 高等教育出版社

工程热力学课后思考题答案 第四版 沈维道 童钧耕主编 高等教育出版社

工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教育出版社工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教育出版社1.封闭系统与外界没有物质交换,系统中的质量保持不变,所以系统中质量恒定的热力系统一定是封闭系统?不一定,稳定流动系统内质量也保持恒定。

2.有人认为开放系统中的系统与外界之间存在物质交换,物质和能量是不可分割的,因此开放系统不可能是绝热系统。

正当为什么?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?平衡状态必须是稳定状态,而稳定状态不一定是平衡状态。

4.如果容器中的气体压力没有变化,安装在容器上的压力表读数是否会变化?绝对压力计算公式p=pb+pg(p>pb),p=pb-pv(p<pb)当地大气压力一定是环境大气压力吗?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.温度计的基本原理是什么?热力学第零定律4.标题图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。

7.是什么导致系统状态发生变化?举个例子。

有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。

8.分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象,说明这些是什么系统。

参加公路自行车赛的运动员是开放式系统,运动手枪中的压缩空气是封闭式绝缘系统,杯子中的热水是开放式系统(封闭式系统——忽略蒸发),运行的电视是封闭式系统。

9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。

取正在使用的家用电热水器为控制体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能当前热水冷水传热热水冷水ab9主题图构成孤立系统?除电加热器外,它是一个开放式(非绝缘)系统(图a)。

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。

⒍经验温标的缺点是什么?为什么? 答:由选定的任意一种测温物质的某种物理性质,采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。

工程热力学第四版课后思考题答案

工程热力学第四版课后思考题答案

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 =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中,当地大气压是否必定是环境大气压?当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。

当地大气压p b 不一定是环境大气压。

5.温度计测温的基本原理是什么? 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。

7.促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。

有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。

8.分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象,说明这些是什么系统。

参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机是闭口系统。

9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。

取正在使用的家用电热水器为控制体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能构成孤立系统?不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。

包括电加热器则为开口绝热系统(b 图)。

将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档