工程热力学课后思考题答案-第四版-沈维道-童钧耕

9题图工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕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就是闭口系统不一定,稳定流动系统内质量也保持恒定。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(准确地说就是压力计算公式中,当地大气压就是否必定就是环境大pbpg2气压？当地大气压pb改变,压力表读数就pg1会改变。当地大气压pbThezerothlawofthermodynamicsp1=pg1+pbenablesustomeasuretemperature、InordertomeasuretemperatureofbodyA,4题图rwithbody4题图When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？什么情况下能热水传热传热冷水冷水ab工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕包括在内,构成孤立系统。或者说,孤立系吸入空气,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,它将导致外界发生变化。包括系统与外界的整个大系(2)设真空部分装有许多隔板,逐个抽去隔板,每抽衡在抽下一块,则又如何？(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过程就是p分装气体,一部分抽成真一块板让气体先恢复平ab22统与外界有什么变化？若上述正向循环及逆向循环中。不就是。热力学能就是工质的状态参数,就是工质的性质,就是工质内部储存能量,就是与状态变化过程状态参数。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,只不过参考坐标建立合适,工质的宏观动工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕忽略。quw隔板q=0,u为负值(u减少),转化为气体的动能,动能在B中经内部摩擦耗散为热能被气体重新吸收,热力学能增加,最终u=0。AB5.热力学第一定律的能量方程式就是否可写成下列形式？为什不可以。w不可能等于pv,w就是过程量,pv则就是状态参数。下列两者形式:1分别讨论上述两式的适用范围。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。？,所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间所具有的能量,它就是工质本身所工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕推动功的定义为,工质在流动时,推动它下游工质时所作的功。下游无工质,故不需要推动功。利用开口一般能量方程式推导的最终结果也就是如此。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机械稳定工况运行的能量分析？为什会改变,而整个系统的UCV=0、比熵等的改变仅仅就是依坐标的改变。6Q=dH+6Wt上述三式中,W、Wt与Wi的相互关系就是什么？q2p2,T22面上焓值h3的计算式。=系统贮存能量的变化工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕化不太大,且势能变化一般可以忽略,则能量方程为:qq222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,其分子就是一些弹性的、不占体积的质点,分子间无相互作用力。也可以说,理想气体相对于分子的大小非常大),气体的性象。工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕、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K在绝对可能达到。)KT2Upp1120sv工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕关。？(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？认:对于多元(如k个组元)多相(如f个相)n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。临界点两相归一,差别消失,相变就是连续峰值变化。三相点与临界点就是蒸汽压曲线的两个端点。三相点容易实现,临界点不容易实现。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。qw18.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,所以认为h=cT2T就是普遍dTppT1适用于一切工质的。进而推论得出水定压汽化时,温度不变,因此其焓变量h=cT2T=0。这一推论错ppT16qc=就是针对单相工质的,不适用于相变过程。dT态参数的变化规律,揭示热能与机械能之间的转换情况,找出其内在规律及态参数的变化规律,揭示热能与机械能之间的转换情况,找出其内在规律及工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕型的过程。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关系;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);t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114.过程热量q与过程功w都就是过程量,都与过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式1两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,与就是否理想气体答:(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;——错误,可逆绝热过程就是定熵过程,题图工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕2314Ov14Ovpppppp=R[(T42–T12)–(T4–T1)]=R(2–1)(T4–ppp1pbacOvpObbTbcTcacv1212工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕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,系统对外输出技术功,wt>0;过程指向定压线上通过过程的起点划等熵线(定熵线),过程指向定熵线右侧,系统吸收热量,q>0;过程指向定熵线左侧,系统pAp,n=0As,n=kvTs,n=kp,n=0As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,而水蒸气就进行计算。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。Q工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕Q5-2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,就是否与热力学示:考虑气体本身就是否有变化。气体进行定温膨胀时,压力不断降低,体积越来越大。当压力低到外界压力时,就不能再继续降低了,过程也就停止了。热力学第二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,使之全部转一方面,热力发动机要求连续工作,而定温过程做不到。所以,这个过程与热力学第二定律:各种不可逆因素总可以表示为将机械能耗散为热能,例如温差传热,卡诺说:凡就是有温度差的地方都终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立,则开尔文说法也不成立。热力学第二定律的各种说法都就是等效的,可以证明它们之间的等效性。TT1QW0EQT2Q221TT1QWR2T2Q1ET吸热Q1,将其中一部分转化为机械能W0,其余部分。tTtTtT1(1)错。工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕(3)错。应当就是在同样的高温热源与低温热源之间。否则没有比较基础。qqTTtqtT5-7循环热效率公式:n=12与ntqtT1错。不可逆绝热过程熵也会增大。。”rpb熵c-a放热,根据热力学第一定律,必然有|qa-b|>|qc-a|,才能对外输出净功。也就就是,qa-b>qa-c。T12sT12sssvpppT可逆绝热压缩两种过图上画出两过程,并在可逆绝热压缩两种过图上画出两过程,并在程,将气体压缩到相同的终,p–v图上与T–s11pT(1)成熟的苹果从树枝上掉下,通过与大气、地面的摩擦、碰撞,苹果的势能转变为环境介质的热力学能,u2–p0(v1–v2),但据火用的概念系统由初态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vRTlnp2q2pk2 p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=Tppbv32s工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕TT3601H0T3001Jc1.实际气体性质与理想气体性质差异产生的原因就是什么？在什么条件下才可以把实际气体作理想气答: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力。当p→0时,实际气体成为理想气答: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。r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则上都可以通过理论计算。体状态方程时有所应用。工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕？体状v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,式与状态方程式以及补充数据,可以利用已知性质推出未知性质,并求出能量转程或几个过程的组合两。种简单p。00T间选择任意一个过述的过程组合,将式工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕TaT0p合可以得到:0结果也可以用于不可逆过程。pTpT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,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工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕流速度起重要作用,两者不可或缺。但在某些特殊的、局部的场合,矛盾的主次双方发生转化,通道的形状可Ac答:q=f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。喷管都不适合喷管扩压管都不合适擦损耗表现在答:如右侧温熵图,两条斜线就是等压线,垂直线就是逆情况下要高,这两个温度对应的焓之差就就是摩擦6.考虑摩擦损耗时,为什么修正出口截面上速度后还可逆绝热膨胀过程。程结束时温度比可损耗的表现。工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕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12'2()。Ti转回曲线等答:不就是。节流过程的起迄点落在焓等焓线上,但过程不沿着定焓线进行。节流微分效应J表达Ti,max线的就是节流过程中温度所以可以利用等焓线分析推导。10.既然绝热节流前后焓值不变,为答:绝热节流后气体的压力降低,可Ti,min参数,其变化与路径无关,什么作功能力有损失？逆绝热膨胀过程焓降所能作出的功没有作出,导致节流后焓没有作出,就产生了作功能力1.利用人工打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部,会发现打气时轻松了一点,工程上压气机气缸常以工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕答:湿布使打气筒散热增强,气缸水冷或加装肋片也就是为了增强散热,从而使压缩过程离开绝热靠近定3.如果由于应用气缸冷却水套以及其她冷却方法,气体在压气机气缸中已经能够按定温过程进行压缩,这时答:还需要分级压缩。就是为了减小余隙容积的影响。但不需要中间冷却。4.压气机按定温压缩时,气体对外放出热量,而按绝热压缩时,不向外放热,为什么定温压缩反较绝热压缩更为？义的部分就是技术功,不考虑宏观动能与势能的变化,就就是轴上输入的功(由设备直接加诸气体的机械功),而同样进出口压力定温过程消耗的技术功比绝热过程少,绝热过程消耗的技术功有一部分用于提高气体温度。