工程热力学第四章思考题答案

第四章思考题
4-1 容器被闸板分割为A、B两部分。

A中气体参数为P、T，B为真空。

现将隔板抽去，AA气体作绝热自由膨胀，终压将为P，试问终了温度T是否可用下式计算？为什么?
22?1k p2)(T?T k A2p A答：气体作绝热自由膨胀是不可逆绝热过程，因此终了温
度T不可用上式计算。

24-2 今有任意两过程a-b，b-c，b、c两点在同一定熵线上，如图所示。

试问：Δｕ、Δabｕ哪个大？再设b、c两点在同一条定温线上，
结果又如何？ac
Δ. >ｕT>T, ｕ两点在同一定熵线上答：由题可知，因b、c cbbcΔｕ=. T=T, ｕｕ>Δｕ。

若b、c两点在同一条定温线上，cabbbaccｕ。

ｕ=Δacab质（工p-v图和T-s 图上4-3将满足下列要求的多变过程表示在为空气）。

、膨胀（2）工质又（1）工质又升压、又升温、又放热；
又降温、又放热；，，wn=1.6的膨胀过程，判断q（3）
u的正负；ΔT-sp-v图和答：n=1.6的压缩过程在q>0, 过程。

在此过程中1→2图上表示为u>0
Δ，w<0，w的压缩过程，判断q，（4）n=1.3 的正负。

ΔuT-s图和n=1.3的压缩过程在p-v答：过程。

在此过程中2图上表示为1→u>0
Δ，w<0，q<0，为定容过程；5-12-3，图表示的循环，如图所示，表示在T－s
图上。

图中：4-4将p-v 为定压过程。

为定熵过程；3-41-2，4-5
T-s图如图所示答：某的行为工质进4-5 以空气为变过程中，加热量的一半转为多n功，试问过程的多变指数画上p-v图和T-s图少？试在比（出该过程的大概位置。

热容比可视为定值）学力答：多变过程中，遵循热1于知，由定律，由题可一第w?q??uuq??2kn-n-kk-n即：，，所以1c(T?T)?)(cT?T?)?Tc(Tq?0.6n?
????12v2v112v1n2?2?n11n?如果采用了有效的冷却方法后，使气体在压气机汽缸中实现了定温压缩，这时是否还4-6 分）6需要采用多级压缩？为什么？（．
1????p n???2?1??1c，余隙使一部分气缸容答：还需要采用多级压缩，由余隙效率可知，????v p??1????积不能被有效利用，压力比越大越不利。

因此，当需
要获得较高压力时，必须采用多级压缩。

4-7 一个气球在太阳光下晒热，里面空气进行的是什么过程？在p-v图和T-s 图上画出过程的大致位置。

如不考虑气球薄膜在膨胀过程中的弹力作用，气体进
行的过程又将如何表示？
答：一个气球在太阳光下晒热，里面空气进行的是升温、升压和膨胀过程。

如不考虑气球薄膜在膨胀过程中的弹力作用，则里面气体所受压力为外界大气压力，所以气体进行的过程为定压过程。

．。