工程热力学思考题和的答案.docx

《工程热力学思考题和的答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学思考题和的答案.docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、工程热力学思考题及答案第一章基本概念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答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。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， 所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么答：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的交换就是绝热系。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：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

2、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，这是它们的本质区别。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 .假设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 = pb+pe（p/），pv-pb-p 0q1-4-3o途中1-2、4-3为定容过程，1-4、2-3为定压 过程。答：qi-2-3= U1-2-3+W1-2-3, q4-3= U1-4-3+W1-4-3A Ul-2-3= A Ul-4-3, Wl-2-3 Wl43q 1-2-

3、3/ q 1-4-39 .如以以下列图。今有两个任意过程a-b及a-c, b、c在同一条绝热线上，试 问Alu与哪个大假设b、c在同一条定温线上，结果又若何答：b、c在同一条绝热线上A6假设b、c在同一条定温线上，二者 相等。10 .在T-s图上若何表示绝热过程的技术功和膨胀功答：绝热过程，不管是否是可逆过程都有叱= 二 一所以在T-S图上的表示方法与第三章一样。11 .在p-v图和T-s图上若何判断过程中q、w、Au. Ah的正负答：1）名的判别:以（V）为界:L往右G 0P V图上（2）往左g 0以（T）为界:1.右上方八0P V图上2.左下方 03）夕的判别:1.右上方“0V图上2.左下

4、方9 0的过程必为不可逆过程 U)(4) 不可逆过程的爆变As无法计算(X)(5) 如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆,则AS不可逆.可逆，S/,不可逆 S/,可逆，S8,不可逆 S8,可逆是否正确答：AS不可逆=AS可逆、S/,不可逆 Sg,可逆(6) 不可逆绝热膨胀的终态端大于初态烯，S2St,不可逆绝热压缩的终态燃小于初态端S2Si不可逆绝热压缩的终态嫡也大于 初态端S2S1。,ds 0,1 0(7) 工质经过不可逆循环有.答:工质经过不可逆循环有 7o=OK 燧值为010 .气体热力性质表中的u、h及so的基准是什么状态答：气体热力性质表中的式、力及s基准是态

5、是9，P。），及二0K, Po=ioi325Pa11 .在如图3-1所示的T-s图上任意可逆过程1-2的热量若何表示理想气体在1 和2状态间的热力学能变化量、焰变化量若何表示假设在2经过的是不可 逆过程又若何答：图3-2中阴影局部面积为多变过程1-2的热量。对于多变过程其热力学能变化量及焰变化量可由下面两式计算得到：过初始状态点，做定容线2-2、图3-3中阴影局部面积为多变过程1-2的热 力学能变化量；过初始状态点，做定压线2-21图3-4中阴影局部面积为多 变过程2的烯变化量；假设为不可逆过程，热力学能、焰不变如上图。热 量无法在图中表示出来。12 .理想气体婚变计算式是由可逆过程导出的，这

6、些计算式是否可用于不可逆过 程初、终态的炳变为什么答：可以。因为焰是状态参数，只与初终状态有关，与过程无关。ds 的心13 .端的数学定义式为 一T,比热容的定义式为6 q=cdT ,故Tds二cdT 理想气体的比热容是温度的单值函数，所以理想气体的燃也是温度的单值函 数。这一结论是否正确假设不正确，错在何处ds -加心答： T中，两色为一微元可逆变化过程中与热源交换的热量，而的二7中的为工质温度升高7所吸收的热量，它们是不能等同的所以这一结论是错误 的。14 . （1）气体吸热后牖一定增大U o2）气体吸热后温度一定升高U o3） 气体吸热后热力学能一定升高U o （4）气体膨胀时一定对外做

7、功U （5 气体压缩时一定耗功（）答： X） （X） （义） （X） U）15 .道尔顿分压定律和亚美格分体积定律是否适用于实际气体混合物答：不适用。16 .混合气体中如果两种组分A和B摩尔分数XaXb,能否断定质量分数也是WaWb乙二区卬B二区吗答:因为 知 , Mb,混合气体的折合摩尔质量一样，但是组分A 和B摩尔的摩尔质量大小关系不能确定。所以不能断定叼明第五章实际气体的性质及热力学一般关系式1 .实际气体性质与理想气体性质差异产生的原因是什么在什么条件下才可以把 实际气体作为理想气体处理答：理想气体模型中忽略了气体分子间的作用力和气体分子所占据的体积。实际 气体只有在高温低压状态下，其

8、性质和理想气体相近。或者在常温常压下，那些 不易液化的气体，如氧气、氮气、空气等的性质与理想气体相似，可以将它们看 作理想气体，使研究的问题简化。2 .压缩因子Z的物理意义若何理解能否将Z当作常数处理答：压缩因子为温度、压力一样时的实际气体比体积与理想气体比体积之比。压 缩因子不仅随气体的种类而且随其状态而异，故每种气体应有不同的Z=/ (2,T) 曲线。因此不能取常数。3 .范德瓦尔方程的精度不高，但在实际气体状态方程的研究中范德瓦尔方程的 地位却很高，为什么答：范德瓦尔方程其计算精度虽然不高，但范德瓦尔方程式的价值在于能近似地 反映实际气体性质方面的特征，并为实际气体状态方程式的研究开拓了

9、道路，因 此具有较高的地位。4 .范德瓦尔方程中的物性常数a和b可以由试验数据拟合得到，也可以由物质的 Tq Per、计算得到，需要较高的精度时应采用哪种方法，为什么答：当需要较高的精度时应采用实验数据拟和得到a、bo利用临界压力和临界温 度计算得到的a、b值是近似的。5 ,什么叫对应态原理为什么要引入对应态原理什么是比照参数答：在一样的压力与温度下，不同气体的比体积是不同的，但是只要它们的, 和力分别一样，它们的吐必定一样，这就是对应态原理。对应态原理并不是十分 准确，但大致是正确的。它可以使我们在缺乏详细资料的情况下，能借助某一资 料充分的参考流体的热力性质来估算其他流体的性质。相对于临界

10、参数的比照值 叫做比照参数。6,什么是特性函数试说明u = u(s, p)是否是特性函数。答：对简单可压缩的系统，任意一个状态参数都可以表示成另外两个独立参数的 函数。其中，某些状态参数假设表示成特定的两个独立参数的函数时，只需一个 状态函数就可以确定系统的其它参数，这样的函数就称为“特性函数。但是对 于比容无法用该函数表示出来，所以此函数不是特性函数。7 .若何利用状态方程和热力学一般关系求取实际气体的Au、Ah. As答：将状态方程进展求导，然后带入热力学能、焰或端的一般关系式，在进展积 分。8 .本章导出的关于热力学能、焰、焰的一般关系式是否可用于不可逆过程 答：热力学能、焰、燧都是状态参数，计算两个平衡状态之间的变量可任意选择 其过程。所以同样适用于不可逆过程。9 .水的相图和一般物质的相图区别在哪里为什么答：与水的相图比较，显著的差异是固液二相平衡线的倾斜方向不同，由于液态 水凝固时容积增大，依据克拉贝隆-克劳修斯方程固液相平衡曲线的斜率为负。 而其它物质则相反。第六章水蒸气与湿空气1 .水的三相点的状态参数是不是唯一