工程热力学课后思考题案样本.doc
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1、工程热力学课后思考题案第四版 沈维道 童钧耕 主编 高等教育出版社30页思考题1闭口系与外界无物质互换,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?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互换,而物质又与能量不可分割,所以开口系统不也许是绝热系。对不对,为什么?不对,绝热系的绝热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(准确地说是热力学能)不在其中。3平衡状态与稳定状态有何区别和联系?平衡状态一定是稳定状态,稳定状态则不一定是平衡状态。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吗?绝对压力
2、计算公式p2=pg2+p1pbpg2pg1p1=pg1+pb4题图p=pb+pg (p pb), p= pb -pv (p0所以,q1-2-3 q1-4-3,证毕。p b Tb Tc a cO v图4-18题解p b a cO v图4-189如图4-18所示,今有两个任意过程ab及ac,b点及c点在同一条绝热线上,(1) 试问Duab与Duac哪个大?(2) 若b点及c点在同一条定温线上,结果又如何?依题意,TbTc,所以DuabDuac。若b点及c点在同一条定温线上,则Duab=Duac。10抱负气体定温过程的膨胀功等于技术功能否推广到任意气体?从热力学第一定律的第一表达式和第二表达式来看,
3、膨胀功和技术功分别等于w=qDu和wt=qDh,非抱负气体的Du和Dh不一定等于零,也不也许相等,所以抱负气体定温过程的膨胀功等于技术功不能推广到任意气体。11下列三式的使用条件是什么?p2v2k=p1v1k,T1v1k-1=T2v2k-1,T1=T2使用条件是:抱负气体,可逆绝热过程。12Ts图上如何表达绝热过程的技术功wt和膨胀功w?p=0v=04-13 在pv和Ts图上如何判断过程q、w、Du、Dh的正负。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,w0;过程指向定容线左侧,系统接受外功,w0;过程指向定压线上侧,系统接受外来技术功,wt0。通过过程的起点划等温线
4、(定温线),过程指向定温线下侧,Du0、Dh0、Dh0。通过过程的起点划等熵线(定熵线),过程指向定熵线右侧,系统吸取热量,q0;过程指向定熵线左侧,系统释放热量,q0的过程必为不可逆过程。答:(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),它也可以表现为熵没有发生变化。(4)错。可逆吸热过程熵增大。(5)错。理由如上
5、。可以说:“使孤立系统熵增大的过程必为不可逆过程。”(6)对。5-9下述说法是否有错误:(1)不可逆过程的熵变DS无法计算;(2)假如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DS不可逆DS可逆,DSf,不可逆DSf,可逆,DSg,不可逆DSg,可逆;(3)不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵S2S1,不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵S2S1;(4)工质通过不可逆循环,。答:(1)错。熵是状态参数,只要可以拟定起迄点,就可以拟定熵变DS。(2)错。应为DS不可逆=DS可逆、Sf,不可逆Sg,可逆。由于熵是状态参数,同一初始状态和同一终了状态之间的熵差保持同一数值,与途径无关。(3)错
6、。不可逆绝热压缩过程的终态熵也大于初态熵,S2S1。(4)错。,由于熵是状态参数。p b a c 0 v图5345-10从点a开始有两个可逆过程:定容过程ab和定压过程ac,b、c两点在同一条绝热线上(见图534),问qab和qac哪个大?并在Ts图上表达过程ab和ac及qab和qac。答:可逆定容过程a-b和可逆定压过程a-c的逆过程c-a以及可逆绝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作功量,过程a-b吸热,过程c-a放热,根据热力学第一定律,必然有qa-bqc-a,才干对外输出净功。也就是,qa-bqa-c。sbsacTsba10题图图中,qa-b为absbsa
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