工程热力学思考题答案第一章Word文档下载推荐.docx

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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、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不？

绝对压力计算公式

中,当地大气压就是否必定就是环境大气压？

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。

当地大气压不一定就是环境大气压。

环境大气压就是指压力仪表所处的环境的压力。

5、温度计测温的基本原理就是什么？

选作温度计的感应元件的物体应具备某种物理性质随物体的冷热程度不同有显著的变化。

有两个系统分别与第三个系统处于热平衡,则两个系统彼此必然处于热平衡。

6、经验温标的缺点就是什么？

为什么？

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,其她温度的测定值可能有微小的差异。

7、促使系统状态变化的原因就是什么？

举例说明

系统内部各部分之间的传热与位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都就是促使系统状态变。

8、分别以图参加公路的自行车赛车运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子内的热水与正在运行的电视机为研究对象,说明这就是什么系统。

赛车运动员因为有呼吸有物质交换,运动员对自行车作功,因此有能量交换,因此赛车运动员就是开口系统。

压缩空气只有对子弹作功,因此为闭口系统。

杯子内的热水对外既有能量交换又有物质交换,因此为开口系统,正在运行的电视机有能量交换物物质交换,因此为闭口系统

9.家用加热电器就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（不包括电机热器）,这就是什么系统？

把电加热器包括在研究对象内,就是什么系统？

什么情况下构成孤立的系统？

仅仅考虑电热水器为控制体,因有盖,不能与外界进行物质交换但与电机热器有热交换,因此就是闭口系统。

将电加热器包括在内,无热量交换因此就是绝热过程。

如果电加热器内电流非外部,而就是用电池,即可认为绝热系统。

10、分析汽车动力系统与外界的质能交换情况？

汽车发动机有吸气,压缩,作功,排气四个过程,因此吸气过程吸收外界的空气,过程中既有物质的进入,也有随物质进入带入的能量。

压缩后喷油点火,这个过程中压缩点火为能量交换,喷油为物质交换。

作功过程为向外输出功,能量交换。

排气过程排除了较高温度的烟气,因此既有能量交换又有物质交换。

11、经历一个不可逆过程后,系统能否恢复原来状态？

包括系统与外界的整个系统能否恢复原来状态？

经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。

系统与外界整个系统不能恢复原来状态。

12、容器为刚性容器

（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。

若突然抽去隔板,气体（系统）就是否做功？

（2）设真空部分装有许多隔板,每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块,问气体（系统）就是否做功？

（3）上述两种情况从初态变化到终态,其过程就是否都可在p−v图上表示？

（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。

13、图1-23中过程1-a-2就是可逆过程,过程1-b-2就是不可逆过程。

有人说过程1-a-2对外作功小于过程1-b-2,您就是否同意她的说法？

如果将1-b-2瞧为可逆过程,由功的积分关系式可知1-b-2要比1-a-2过程做的功要多,但就是不可逆过程存在不可逆因素,使得原本应输出的功的一部分用来克服不可逆因素,因而1-b-2对外作功等于可逆空减去不可逆的损失。

不可逆损失未知,因此不能与1-a-2对外作功比较。

14.系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后,系统与外界有什么变化？

若上述正向及逆向循环环中有不可逆因素,则系统及外界有什么变化？

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。

15、工质及气缸、活塞组成的系统经循环后,系统输出的功中就是否要减去活塞排斥大气功才就是有用功？

主要瞧输出功的主要作用就是什么,排斥大气功就是否有用。

第二章热力学第一定律

1.热力学能就就是热量不?

不就是,热就是能量的一种,而热力学能包括内位能,内动能,化学能,原子能,电磁能,热力学能就是状态参数,与过程无关,热与过程有关。

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,工质的总能中就是否包括外部储能？

在以氢氧为燃料的电池系统中系统的热力学能就是否包括氢氧的化学能？

不包括,相对飞机坐标系,外部储能为0;

以氢氧为燃料的电池系统的热力学能要包括化学能,因为系统中有化学反应

3.能否由基本能量方程得出功、热量与热力学能就是相同性质的参数结论？

不会,

可知,公式中的

为热力学能的差值,非热力学能,热力学能为状态参数,与过程无关。

4、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A中存有高压空气,B中保持真空,如图2-1所示。

若将隔板抽去,分析容器中空气的热力学能如何变化？

若隔板上有一小孔,气体泄漏入B中,分析A、B两部分压力相同时A、B两部分气体的热力学能如何变化？

将隔板抽去,根据热力学第一定律

其中

所以容器中空气的热力学能不变。

若有一小孔,以B为热力系进行分析

只有流体的流入没有流出,

忽略动能、势能

。

B部分气体的热力学能增量为

A部分气体的热力学能减少量为

5、热力学第一定律能量方程式就是否可以写成下列两种形式:

的形式,为什么？

热力学第一定律能量方程式不可以写成题中所述的形式。

对于

只有在特殊情况下,功w可以写成pv。

热力学第一定律就是一个针对任何情况的定律,不具有w=pv这样一个必需条件。

对于公式

功与热量不就是状态参数所以不能写成该式的形式。

6、热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式:

分别讨论上述两式的适用范围、

适用于任何过程,任何工质。

可逆过程,任何工质

7、为什么推动功出现在开口系能量方程式中,而不出现在闭口系能量方程式中？

推动功就是由流进（出）系统的工质传递而由工质后面的物质系统作出的。

对于闭口系统,不存在工质的流进（出）所以不存在这样进行传递的功。

8、焓就是工质流入（或流出）开口系时传递入（或传递出）系统的总能量,那么闭口系统有没有焓值？

有焓值。

等于系统的内能U加上压强p与体积V的乘积,即H=U+pV

9气体流入真空容器中,就是否需推动功？

无推动功,但有膨胀功

10.稳定流动能量方程式就是否可应用于活塞式压气机这种机械的稳定工况运行的能量分析？

可以。

稳定流动能量方程式可应用于任何稳定流动过程,对于连续工作的周期性动作的能量转换装置,只要在平均单位时间所作的轴功、吸热量以及工质的平均流量为常量,虽然它内部工质的状态及流动情况就是变化的,但这种周期性的变化规律不随时间而变,所以仍然可以利用稳定流动能量方程式分析其能量转换关系

11、为什么稳定流动开口系内不同部位工质的比热力学能,比焓,比熵等都会改变,而整个系统的

？

稳定流动的含义就是参数不随时间的变化而改变,因此

但不同部位的比热力学能,比焓,比熵等都会变的,与位置有关。

12、开口系实施稳定流动过程,就是否同时满足下列三式:

上述三式中

的相互关系就是什么？

同时满足。

进、出口工质的流动动能及重力位能的变化可以忽略不计时,稳定流动的开口系统的轴功即等于技术功;

膨胀功等于技术功与流动功的代数与。

13、几股流体汇合成一股流体称为合流,如图2-2所示。

工程上几台压气机同时向主气道送气以及混合式换热器等都有合流的问题。

通常合流过程都就是绝热的。

取1-1、2-2与3-3截面之间的空间为控制体积,列出能量方程式并导出出口截面上焓值h3的计算式。

忽略动能影响的稳定流动、且混合过程为绝热

所以

第三章理想气体的性质

1、怎样正确瞧待“理想气体”这个概念？

在进行实际计算就是如何决定就是否可采用理想气体的一些公式？

理想气体:

分子为不占体积的弹性质点,除碰撞外分子间无作用力。

理想气体就是实际气体在低压高温时的抽象,就是一种实际并不存在的假想气体。

判断所使用气体就是否为理想气体

（1）依据气体所处的状态（如:

气体的密度就是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差;

（2）应考虑计算所要求的精度。

若为理想气体则可使用理想气体的公式。

2、气体的摩尔体积就是否因气体的种类而异？

就是否因所处状态不同而异？

任何气体在任意状态下摩尔体积就是否都就是0.022414m3/mol?

气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异;

但因所处状态不同而变化。

只有在标准状态下摩尔体积为0.022414m3/mol

3、摩尔气体常数R值就是否随气体的种类不同或状态不同而异？

摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。

4、如果某种工质的状态方程式为pv=RgT,那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅就是温度的函数不？

一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体,那么其比热容、热力学能、焓都仅仅就是温度的函数。

5、对于一种确定的理想气体,

就是否等于定值？

就是否为定值？

在不同温度下

、

就是否总就是同一定值？

对于确定的理想气体在同一温度下

为定值,

为定值。

不就是定值。

6、麦耶公式

就是否适用于理想气体混合物？

就是否适用于实际气体？

迈耶公式的推导用到理想气体方程,因此适用于理想气体混合物不适合实际气体。

7、气体有两个独立的参数,u（或h）可以表示为p与v的函数,即

但又曾得出结论,理想气体的热力学能、焓、熵只取决于温度,这两点就是否矛盾？

不矛盾。

实际气体有两个独立的参数。

理想气体忽略了分子间的作用力,所以只取决于温度。

8、为什么工质的热力学能、焓、熵为零的基准可以任选？

理想气体的热力学能或焓的参照状态通常选定哪个或哪些个状态参数值？

对理想气体的熵又如何？

在工程热力学里需要的就是过程中热力学能、焓、熵的变化量。

热力学能、焓、熵都只就是温度的单值函数,变化量的计算与基准的选取无关。

热力学能或焓的参照状态通常取0K或0℃时焓时为0,热力学能值为0。

熵的基准状态取p0=101