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不对,绝热系的绝热就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(准确地说就是热力学能)不在其中。平衡状态一定就是稳定状态,稳定状态则不一定就是平衡状态。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不？绝对压力计算公式中,当地大气压就是否必定就是pb环境大气压？pg2pg1当地大气压pb改变,压力表p2=pg2+p1定就是环境大气压。5.温度计测温的基本原理就是什p1=pg1+pb4题图工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社热力学第零定律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7.促使系统状态变化的原因就是什么？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、杯子里的热水与正在运行的电视机为研究对象,说明这些就是参加公路自行车赛的运动员就是开口系统、运动手枪中的压缩空气就是闭口绝热系统、杯子里的热水就是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机就是闭口系统。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9.家用电热水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(但不包括电加热器),这就是什么系统？把电加热器包括在研究对象内,这就是什么系统？什么情热水传热传热冷水冷水ab图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吸入空气,排出烟气,输出动力(机械能)以克服阻力,发动机水箱还要大量散热。不考虑燃烧时,燃料燃烧就是热源,燃气工质吸热;系统包。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？分,一部分装气体,一部分抽成真空,中间就是隔板,工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社经历一个不可逆过程后,系统可以恢复原来状态,它将导致外界发(2)设真空部分装有许多隔板,逐个抽去隔p板,每抽一块板让气体先恢复平衡在抽下一1(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过ab2v13.过程1a2就是可逆过程,过程1b2就是不14.系统经历一可逆正向循环与其逆向可逆循环后,系统与外界有什么变化？若上述正向循环及逆向循环中有不可逆因素,则系统及外界有系统经历一可逆正向循环与其逆向可逆循环后,系统与外界没有变化。若上述正向循环及逆向循环中有不可逆因素,则系统恢复原来状态,外界则留下了变化(外界的熵增加)。15.工质及气缸、活塞组成的系统经循环后,系统输出功中就是否要减去工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社内部储存能量,就是与状态变化过程无关的物理量。热量就是工质状态发生变化时通过系统边界传递的热能,其大小与变化过程有关,热量不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存能？在以氢、氧为燃料的电池系无论参考坐标建立在何处,工质的总能中始终包括外部储存能,只氢氧燃料电池中化学能变化就是主要的能量变化,因而不可忽略。3.能否由基本能量方程式得出功、热量与热力学能就是相同性质的参不能。基本能量方程式仅仅说明且充分说明功、热量与热力学能都就是能量,都就是能量存在的一种形式,在能量的数量上它们就是有等价关系的。而不涉及功、热量与热力学能的其她属性,也表明功、热量与热力学能的其她属性与能量本质无关。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A空气,B中保持真空,如图2-12所示。若将隔板抽去,分析容器中空气的热力学能将如ABABAB气体的动能,动能在B中经内部摩擦耗散为热能被气体重新吸收,热5.热力学第一定律的能量方程式6.热力学第一定律解析式有时写成下列两者形式:1分别讨论上述两式的适用范围。前者适用于任意系统、任意工质与任意过程。后者适用于任意系统、任意工质与可逆过程。7.为什么推动功出现在开口系能量方程中,而不出现在闭口系能量方程工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社口系工质流动,而闭口系工质不流动,所以推动功出现在开口系能量方程中,而不出现在闭口系能量方程式中。我个人认为推动功应该定义为由于工质在一定状态下占有一定空动功既可以出现在开口系能量方程中,也可以出现在闭口系能量方程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,比较正规的答案就是,作为工质的状态参数,闭口系工质也有焓值,但就是由于工质不流动,所以其焓值没有什么意义。焓=热力学能+占位能游无工质,故不需要推动功。利用开口系统的一般能量方程式推导的最终10.稳定流动能量方程式(2-21)就是否可应用于像活塞式压气机这样的可以。热力系统的选取有很大的自由度。一般把活塞式压气机取为闭口系统,就是考察其一个冲程内的热力变化过程。如果考虑一段时间内活塞式压气机的工作状况与能量转换情况,就需要把它当成稳定流动系统处理,包括进排气都认为就是连续的。11.为什么稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社变化值,稳定流动系统在不同时间内各点的状态参数都不发生变化,所力学能、比焓、比熵等的改变仅仅就是依坐标的改变。12.开口系实施稳定流动过程,就是否同时满足下列三式:6Q=dH+6Wt上述三式中,W、Wt与Wi的相互关系就是什么？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q2p,T22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。通常进入系统的能量–离开系统的能量=系统贮存能量的变化系统贮存能量的变化:不变。离开系统的能量:qm3带出的,没有机械能(轴功)输出。如果合流前后流速变化不太大,且势能变化一般可以忽略,则能量方程q2工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社本题中,如果流体反向流动就就是分流问题,分流与合流问题的能量方程式就是一样的,一般习惯前后反过来写。1.怎样正确瞧待“理想气体”这个概念？在进行实际计算时如何决定第一个问题很含混,关于“理想气体”可以说很多。可以说理想气体的定义:理想气体,就是一种假想的实际上不存在的气体,其分子就是体就是实际气体的压力趋近于零时极限状况。还可以讨论什么情况下,体距离液态比较远时(此时分子间的距离相对于分子的大小非常大),气体的性质与理想气体相去不远,可以当作理想气体。理想气体就是实际气体在低压高温时的抽象。m2.气体的摩尔体积V就是否因气体的种类而异？就是否因所处状态不m气体的摩尔体积Vm不因气体的种类而异。所处状态发生变化,气工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社将发生变化。4.如果某种工质的状态方程式为pv=RgT,这种工质的比热容、热力学5.对于确定的一种理想气体,cp–cv就是否等于定值？cp/cv就是否为定v6.迈耶公式cp–cv=Rg就是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？就不适用于前者,一定条件下近似地适用于后者。但又曾得出结论,理想气体的热力学能(或焓)只取决于温度,这两点就是不矛盾。pv=RgT。热力学能(或焓)与温度已经相当于一个状态参数,她们都可以表示为独立参数p与v的函数。8.为什么工质的热力学能、焓与熵为零的基准可以任选,所有情况下工质的热力学能、焓与熵为零的基准都可以任选？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？工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社我们经常关注的就是工质的热力学能、焓与熵的变化量,热力学能、焓与熵的绝对量对变化量没有影响,所以可以任选工质的热力学能、焓与熵为零的基准。所有情况下工质的热力学能、焓与熵为零的基准都可以任选？不那么绝对,但就是在工程热力学范围内,可以这么说。工质的热力学能、焓与熵的绝对零点均为绝对零度(0K),但就是目。)9.气体热力性质表中的u、h及s0的基准就是什么状态？标准状态边梯形面积表达,但就是热力学能与焓还可以用原方式表达,因为热力T2TUpp1120sv工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社学能与焓都就是状态参数,其变化与过程路径无关。熵变？为什么？可以。熵就是状态参数,其变化与过程路径无关。比热容就是温度的单值函数,所以理想气体的熵也就是温度的单值函不正确。错在c不就是状态参数,与过程有关。就是温度单值函数3.试判断下列各说法就是否正确:(1)气体吸热后熵一定增大;(2)气体吸热后温度一定升高;(3)气体吸热后热力学能一定增加;(4)气体膨胀时一定对外作功;(5)气体压缩时一就是的。几乎所有的纯物质(非混合物)都有饱与状态的概念,也存在临界状态。此外的物质性质更为复杂。15.水的三相点的状态参数就是不就是唯一确定的？三相点与临界点有什么差异？水的三相点的状态参数就是唯一确定的,这一点由吉布斯相律确认:对于多元(如k个组元)多相(如f个相)无化学反应的热力系,其独立参三相点就是三相共存点,在该点发生的相变都具有相变潜热。临界工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社点两相归一,差别消失,相变就是连续相变,没有相变潜热。三相点各相保持各自的物性参数没有巨大的变化,临界点的物性参数会产生巨大的峰值变化。三相点与临界点就是蒸汽压曲线的两个端点。三相点容容易实现。水的汽化潜热不就是常数,三相点汽化潜热最大,随着温度与压力的提高汽化潜热逐渐缩小,临界点处汽化潜热等于零。不对。u=cvT就是对单相理想气体而言的。水既不就是理想气18.有人根据热力学第一定律解析式6q=dh–vdp与比热容的定义c=6q,dT所以认为h=cT2T就是普遍适用于一切工质的。进而推论得出水ppT1定压汽化时,温度不变,因此其焓变量h=cT2T=0。这一推论错误ppT1在哪里？c=6q就是针对单相工质的,不适用于相变过程。dT1.试以理想气体的定温过程为例,归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法。要解决的问题:揭示过程中状态参数的变化规律,揭示热能与机械1工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社能之间的转换情况,找出其内在规律及影响转化的因素。在一定工质热力性质的基本条件下,研究外界条件对能量转换的影响,从而加以利用。使用的方法:分析典型的过程。分析理想气体的定值的可逆过程,即过程进行时限定某一参数不发生变化。分析步骤1)建立过程方程式;2)找出(基本)状态参数的变化规律,确定不同状态下参数之间的3)求出能量参数的变化(过程功、技术功、热力学能、焓、熵、传热量等等);第一组都适用,第二组不适用。第二组第一式只适用于定容过程,第二式只适用于定压过程。3.在定容过程与定压过程中,气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变,在定温膨胀过程中就是否需1对于理想气体,q=wt=ln2。1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v2确定了,q的数值也确定了,就是否可逆定温过程的热量q与途径无“可逆定温过程”已经把途径规定好了,此时谈与途径的关系没有意5.闭口系在定容过程中外界对系统施以搅拌功6w,问这时6Q=mcvdT就括机械能。6.绝热过程的过程功w与技术功wt的计算式？为什么？两式来源于热力学第一定律的第一表达式与第二表达式,唯一条件就就是绝热q=0,与就是否理想气体无关,且与过程就是否可逆也无关,只就是必须为绝热过程。(1)定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程;(2)绝热过程即定熵过程;答:(1)定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程;——正确。(2)绝热过程即定熵过程;——错误,可逆绝热过程就是定熵过程,不可逆绝热过图ppbacOv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。(3)多变过程即任意过程。——错误,右图中的过程就不就是多p2314Ov：：111ppbTacOvc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c从热力学第一定律的第一表达式与第二表达式来瞧,膨胀功与技术功分别等于w=q–u与wt=q–h,非理想气体的u与h不一定等于零,也不可能相等,所以理想气体定温过程的膨胀功等于技术功不能推广1212使用条件就是:理想气体,可逆绝热过程。通过过程的起点划等容线(定容线),过程指向定容线右侧,系统对外作功,w>0;过程指向定容线左侧,系统接收外功,w<0。通过过程的起点划等压线(定压线),过程指向定压线下侧,系统对外工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社输出技术功,wt>0;过程指向定压线上侧,系统接收外来技术功,wt<0。通过过程的起点划等温线(定温线),过程指向定温线下侧,u<0、通过过程的起点划等熵线(定熵线),过程指向定熵线右侧,系统吸收q左侧,系统释放热量,q<0。Ap,n=0As,n=kvTs,n=kp,n=0As4-14试以可逆绝热过程为例,说明水蒸气的热力过程与理想气体的热相同点:都就是首先确定起始状态与结束状态,然后在计算过程的作功量等数据。计算过程中,始终要符合热力学第一定律。不同点:理想气体的计算就是依靠理想气体状态方程以及功与热量的积分计算式进行计算,而水蒸气就是依靠查图查表进行计算。4-15实际过程都就是不可逆的,那么本章讨论的理想可逆过程有什么理想可逆过程就是对实际过程的近似与抽象,实际过程过于复杂不易于分析,通过理想可逆过程的分析以及根据实际过程进行适当修正,可以了解实际过程能量转换变化情况,以及如何向理想可逆过程靠近以提高相应的技术指标。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5-1热力学第二定律能否表达为:“机械能可以全部变为热能,而热能不要连续地将热能转变为机械能则就是不可能的。5-2理想气体进行定温膨胀时,可从单一恒温热源吸入的热量,将之全部转变为功对外输出,就是否与热力学第二定律的开尔文叙述有矛盾？提示:考虑气体本身就是否有变化。答:理想气体进行定温膨胀时,压力不断降低,体积越来越大。当压定律的开尔文叙述的内容就是:不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其她任何变化的热力发动机(第二类永动机就是不可能制造成功的。)一方面压力降低,体积增大就就是变化;另一方面,盾。5-3自发过程就是不可逆过程,非自发过程必为可逆过程,这一说法就是需付出代价(更强的自发过程)才能实现,可逆过程则就是一种实际上不存在的理想过程,两者之间没有什么关系。不可逆因素？答:各种不可逆因素总可以表示为将机械能耗散为热能,例如温差QQQQ工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社传热,卡诺说:凡就是有温度差的地方都可以产生动力。因此,温差传热耗散为热能。凡就是最终效果都可以归结为使机械能耗散为热能的过程都就是不可逆过电阻等等。5-5试证明热力学第二定律的各种说法的等效性:若克劳修斯说法不成说法也不成立。答:热力学第二定律的各种说法都就是等效的,可以证明它们之间T1QE2QQE2Q2T2TT1QWR2T2Q1反克劳修斯说法,即热量Q2可以不花代价地自低温热源传到高温热源,如图中虚线所示那样,则总的结果为高温热源失去热能(Q1–Q2),循环发动机产生了相应的机械能W0,而低温热源并无变化,相当于一台从单一热源吸热而作功的循环发动机。所以,违反克劳修斯说法必然违反开尔文说法,类似地,违反开尔文说法也必然违反克劳修斯说法,两种说法完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t不可逆循环热效率一定小于可逆循环热效率;(3)可逆循环热效率都相TtT1(1)错。(2)错。应当就是在同样的高温热源与低温热源之间。否则没有(3)错。应当就是在同样的高温热源与低温热源之间。否则没有5-7循环热效率公式:n=125-7循环热效率公式:n=12与n=12就是否完全相同？各tqtT11答:不同。前者适用于一般的循环(可逆与不可逆循环),后者仅适用于在两个恒温热源之间工作的可逆循环。5-8下述说法就是否正确:(1)熵增大的过程必定为吸热过程;(2)熵减小的过程必为放热过程;(3)定熵过程必为可逆绝热过程;(4)熵增大的过程必为不可逆过程;(5)使系统熵增大的过程必为不可逆过程;(6)熵产gg(1)错。不可逆绝热过程熵也会增大。(2)错,不准确。不可逆放热过程,当放热引起的熵减大于不可逆引起的熵增时(亦即当放热量大于不可逆耗散所产生的热量时),它也可以工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社表现为熵略微减少,但没有可逆放热过程熵减少那么多。(3)错。不可逆放热过程,当放热引起的熵减等于不可逆引起的熵增时(亦即当放热量等于不可逆耗散所产生的热量时),它也可以表现为熵增大。过程。”5-9下述说法就是否有错误:(1)不可逆过程的熵变S无法计算;(2)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S不可STr(1)错。熵就是状态参数,只要能够确定起迄点,就可以确定熵变S。是状态参数,同一初始状态与同一终了状态之间的熵差保持同一数值,。不可逆绝热压缩过程的终态熵也大于初态熵,S2>S1。pbcvbTcbTcapp工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社热线即定熵线上过程b-c构成一可逆循环,它们围成的面积代表了对外学第一定律,必然有|qa-b|>|qc-a|,才能对外5-11某种理想气体由同一初态经可逆绝热压缩与不可逆绝热压缩两种过程,将气体压pTp1TpT122p1T122v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5-12孤立系统中进行了(1)可逆过程;(2)不可逆过程,问孤立系统的总这里就是否有矛盾？5-14下列命题就是否正确？若正确,说明理由;若错误,请改正。统由初态1变化到终态2可以得到的最大有用功即为热力学能火用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 2t5-3如图所示,如果两条绝热线可以相交,则令绝热pbbvq31kq31kR(T-T)T132RTlnp2q2pk-112工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社只有定压过程bc为吸热过程,而循环回路围成的面积就就是对外净输出功。显然,这构成了从单一热源吸热并将之全部转变为机械能的热力发动机循环,就是违反热力学第二定律的。k(3)q31=cp(T1-T3)=k-1R(T1-T2),q23=T290T3601H0(3)此复合系统虽未消耗机械功,但由高温热源放出热量Q1作为代H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T3001这种情形就是不可能实现的。种情形有实现的可能(如果自然界存在可逆过程的话),而且就0kJ>Q1,c,此循环可以实现,且耗热比可逆循环要多,所以就是1.实际气体性质与理想气体性质差异产生的原因就是什么？在什么答:差异产生的原因就就是理想气体忽略了分子体积与分子间作用当p→0时,实际气体成为理想气体。实际情况就是当实际气体距离其液态较远时,分子体积与分子间作用力的影响很小,可以把实际气体处理。答:由于分子体积与分子间作用力的影响,实际气体的体积与同样状态下的理想气体相比,发生了变化。变化的比例就就是压缩因子。Z不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3.范德瓦尔方程的精度不高,但就是在实际气体状态方程的研究中范答:范德瓦尔方程就是第一个实际气体状态方程,在各种实际气体状态方程中它的形式最简单;它较好地定性地描述了实际气体的基本特征;其它半理论半经验的状态方程都就是沿范德瓦尔方程前进的。答:实验数据来自于实际,而范德瓦尔临界压缩因子与实际的压缩因子误差较大,所以由试验数据拟合得到的接近于实际。5.如何瞧待维里方程？一定条件下维里系数可以通过理论计算,为什答:维里方程具有坚实的理论基础,各个维里系数具有明确的物理意义,并且原则上都可以通过理论计算。但就是第四维里系数以上的高级计算,三项以内的维里方程已在BWR方程、MH方程中得到了应用,故在计算工质热物理性质时没有必要再使用维里方程,而就是在研究实际气体状态方程时有所应用。6.什么叫对应态定律？为什么要引入对应态定律？什么就是对比参答:在相同的对比态压力与对比态温度下,不同气体的对比态比体积必定相同。引入对应态原理,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它流体的性质。某气参数。(对比参数就是一种工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社阶导数等于零、两阶导数等于零等性质以外,还有哪些共性？如何8.自由能与自由焓的物理意义就是什么？两者的变化量在什么条件g逆变化(外部条件不变),则ds>0,dg<0。例如系统内部发生化学反应,化学能转化为内热能(都就是热力学能),必要条件就是dg<0,否则过程类似地,简单可压缩系统在等温等容条件下,内部发生变化的必要df0。f与火用相比,吉布斯自由能与亥姆霍兹自由能不需要与环境状态联系,且就是工质的状态参数。——搞理论热力学的人(物理学家们)根本两者的变化量在什么条件下会相等？有什么意义呢？dg–df=d(h0工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社答:某些状态参数表示成特定的两个独立参数的函数时,只需一个状态参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。热力学能函数仅在表示成熵及比体积的函数时才就是特性函数,换成其它独立参数,如u=u(s,p),则不能由它全部确定其它平衡性质,也就不就是答:热系数由基本状态参数p、v、T构成,可以直接通过实验确定其答:根据热力学一般关系式与状态方程式以及补充数据,可以利用只就是端态的函数,与路径态之间选择任意一个过程或几个过程的组合。两种简单的组合示于图(5-)中。对于图(5-)中由线0aAp00T所描述的过程组合,将式(5-45)先在等压p0下由T0积分到T,随后在等温T下由p积分到p,其结果为: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0pTT将上两式相加,就可得到:p下特定温度范围内的cp数据,而式(5-48)则需要较高压力p时的cp数据。由于比热的测量相对地在低压下更易进行,13.本章导出的关于热力学能、焓、熵的一般关系式就是否可用于不答:由于热力学能、焓、熵都就是状态参数,其变化与过程无关,所。据cp–cv的一般关系式分析水的比定压热容与比定容热容的a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pT(0.0010432一00010435))||T答:一般物质的相图中,液固平衡曲线的斜率为正值,压力越高,平衡温度(相变温度)越高。水的相图中,液固平衡曲线的斜率为负值,导致压力越高,平衡温度(相变温度)越低。16.平衡的一般判据就是什么？讨论自由能判据、自由焓判据与熵判孤立系统中过程进行的方向就是使熵增大的方向,当熵达到最大值时,过程不能再进行下去,孤立系统达到热力学平衡状态。在等温定压条件下,熵判据退化为吉布斯自由能(自由焓)判据:系统的自发过程朝着使吉布斯自由能减小的方向进行;等温定容条件下,熵判据退化为亥姆霍兹自由能(自由能)判据:系统的自发过程朝着使亥姆霍兹自由能减小的方向进行。1.对改变气流速度起主要作用的就是通道的形状还就是气流本身的状工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社答:对改变气流速度起主要作用的就是气流本身的状态变化,即力学条件。通道的形状即几何条件也对改变气流速度起重要作用,两者不可或状可能成为主要作用方面。2.如何用连续性方程解释日常生活的经验:水的流通截面积增大,流速答:q=Acf=constantmv在日常生活中,水可视为不可压缩流体,其比体积不会发生变化,因而由上式有Acf=常数,即截面积变化与速度变化成反比。3.在高空飞行可达到高超音速的飞机在海平面上就是否能达到相同的比较低,一定的飞行速度可以取得较高的马赫数,而海平面温度比高空外,高空空气比海平面稀薄得多,飞行阻力也小得多,所以飞行速度上也会有差异。4.当气流速度分别为亚声速与超声速时,下列形状的管道(图7–16)宜于作喷管还就是宜于作扩压管？工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社答:亚声速时喷管扩压管喷管超声速时扩压管喷管扩压管5.当有摩擦损耗时,喷管的流出速度同样可用cf2=2(h0-h2)来计算,似乎与无摩擦损耗时答:如右侧温熵图,两条斜线就是等压线,垂直线就是可逆绝热膨胀过程。有摩擦时,过程为不可逆,如虚线所表示。显而易见,过程结束时都不适合都不合适温度比可逆情况下要高,这两个温度对应的焓之差就就是摩擦损耗的？7.考虑喷管内流动的摩擦损耗时,动能损失就是不就是就就是流动不可答:不就是。动能损失就就是5题图中的焓差。但就是由于出口温度高于可逆情形下的出口温度,卡诺讲,凡就是有温差的地方就有动力,所以工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社这部分焓还具有一定的作功能力,并不就是100%作功能力损失(火用损两喷管最小截面积相等,问两喷管的流量、出口截面流速与压力就是否12'2(a)(b)答:(1)两喷管最小截面积相等,则两喷管的流量相等,出口截面流速与压力不相等。渐缩喷管出口截面流速为当地音速,出口截面压力等于临界压力(0、528Mpa),缩放喷管出口截面压力等于背压(充分膨胀情况下),出口截面流速为超声速()。缩放喷管,沿截面2'–2'切去一段后,喷管形状不足以保持完全膨胀,出口压力高于背压,出口流速比切去一段以前小(仍为超声速),喷管流量工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社为何在推导节流微分效应J时Ti转回曲线等dh焓答:不就是。节流过程的起迄点Ti,max线落在等焓线上,但过程不沿着定焓线进行。节流微分效应J表达的就是节流过程中温度–T压力的关系,温度、压力均为状i,minT态参数,其变化与路径无关,所图7–13转回曲线(b)答:绝热节流后气体的压力降低,可逆绝热膨胀过程焓降所能作出的功11.多股气流汇合成一股混合