工程热力学基础课后答案

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1、第一章1.闭口系统与外界没有质量交换，系统内质量保持恒定的热力系统一定是闭口系统，这种说法是否正确。答：不一定是闭口系统，也可能是不稳定流动敞开系统。2.开系与闭系是可以相互转变，系统的选择对问题的分析有无影响？答：随着研究者所关心的问题不同，系统的选取可不同，系统所包含的内容也可不同，以方便解决问题为原则。系统选取的方法对研究问题的结果并无影响，只是解决问题时的繁杂程度不同3.系统处于热力学平衡，是否温度和压力必须处处相等？答：平衡状态是指在没有外界影响的条件下，系统的宏观状态不随时间而改变。在平衡状态，系统中没有不平衡的势（或驱动力）存在。温差的存在，系统就有热量的传递，

2、力差的存在，系统就有力的传递，有位移的存在，所以要系统处于热力学平衡，就必须使温度和压力处处相等。4.状态参数有什么特点？答：状态参数是整个系统的特征量，它不取决于系统状态如何变化，只取决于最终的系统状态。因此，状态参数是状态的的单值函数，状态一定，状态参数也随之确定；若状态发生变化，则至少有一种状态参数发生变化。换句话说，状态参数的变化只取决于给定的初始状态和终了状态，而与变化过程中所经历的一切中间状态或途径无关。因此，确定状态参数的函数为点函数，则具有积分特性和微分特性5.平衡状态与稳定状态有何区别与联系？平衡状态与均匀状态有何区别与联系？答：稳定状态是指状态参数不随时间

3、改变，但这种不变可能是靠外界影响来维持的。平衡状态是指不受外界影响时状态参数不随时间变化。两者既有区别，又有联系，平衡必稳定，稳定未必平衡。均匀状态是指不受外界影响时不但状态参数不随时间变化，而且状态参数不随空间变化。均匀必平衡，平衡未必均匀。当然对于由单相物质组成的系统，均匀必平衡，平衡也必均匀6.什么是准平衡过程？引入这一概念在工程上有什么好处？答：在过程进行中系统随时保持无限接近平衡状态，就称为准静态过程或准平衡过程。在实际的热力过程中，由于不平衡势差的作用必将经历一系列非平衡态。这种非平衡状态实际上无法用少数状态参数描述。为此，研究热力过程时，需要对实际过程进行简化，

4、建立某些理想化的物理模型。准静态过程和可逆过程就是两种理想化的物理模型，从而使得对问题的分析与计算大为简化。7.容器内压力不变，测该容器压力的压力表的读数是否会改变？答：容器上压力表的读数是表压力，它除了与工质的绝对压力有关外，还与它所处的环境压力有关，因此，当压力表处于不同的环境时，压力表读数会不同。容器内工质的压力计算公式为：①当工质绝对压力大于大气压力时，压力计的示值称为表压力，以符号表示，则②当工质绝对压力小于大气压力时，压力计的示值称为真空度，以表示。则大气压力是地面上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件而有些变化，可用气压计测定。由此可见，即使工

5、质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。8.经历一不可逆过程后，系统和外界能否恢复原来的状态？答：能。只是必须在环境留下痕迹9.实现可逆过程的基本条件是什么？可逆过程与准静态过程有何不同？3答：实现可逆过程的充分条件是：①过程是准静态过程，即过程所涉及到的有相互作用的各物体之间的不平衡势差为无限小；②过程中不存在耗散效应，即不存在由于摩擦、非弹性变形、电流流经电阻等使功不可逆地转变为热的现象。它们的区别在于，准静态过程着眼于平衡，耗散效应对它无影响，而可逆过程不但强调平衡，而且强调能量传递效果。可逆过程中不存在任何能量损耗，因而它是衡量实际过程效率高低的一个标准，也是实

6、际过程的理想极限。10.表压力或真空度为什么不能当作工质压力？工质的压力不变，测量它的压力表或真空度的读数是否会变化？看7题11.平衡状态是不随时间改变的，所以一定是均匀状态，对吗？看5题习题用刚性壁将容器分割成两部分，如图1—2所示。压力表A和C位于大气环境中，它们分别测量室2和室1的压力，压力表B位于室2中，测量室1的压力。(1)若pB＝0.25MPa，pC＝0.32MPa，大气压力为0.1MPa，试计算压力表A的读数及室1、室2的绝对压力。(2)若A为真空计，其读数为0.05MPa，压力表B的读数为0.06MPa，则压力表C的读数为多少?pg解：(1)p1＝pC＋p0＝

7、0.32＋0.1＝0.42MPap1＝pB＋p2p2＝p1一pB＝0.42—0.25＝0.17MPapA＝p2一p0＝0.17—0.1＝0.07MPa(2)p2＝p0一pA＝0.1—0.05＝0.05MPapl＝p2十pB＝0.05＋0.06＝0.11MPapC＝pl一p0＝0.11—0.1＝0.01MPa第三章例题1：150℃的液态水放在一密封容器内，试问水可能处于什么压力？解：查饱和蒸汽表，t1=150℃时ps=476kPa 因此水可能处于p³476kPa，若p<476kPa 则容器内150℃的水必