热工答案1.doc

第一章
思考题
平衡状态与稳定状态有何区别?热力学中为什幺要引入平衡态的概念?
答:平衡状态是在不受外界影响的条件下,系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响,系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念,是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?
答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。
当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小?
答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别?
答:无耗散的准平衡过程才是可逆过程,所以可逆过程一定是准平衡过程,而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程,这种说法是否正确?
答:不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态,并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因?
答:水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开。而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧。
第二章
思考题
2. 下列说法是否正确?
⑴气体膨胀时一定对外作功。
错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,对外不作功。
⑵气体被压缩时一定消耗外功。
对,因为根据热力学第二定律,气体是不可能自压缩的,要想压缩体积,必须借助于外功。
⑶气体膨胀时必须对其加热。
错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,不用对其加热。
⑷气体边膨胀边放热是可能的。
对,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边膨胀边放热。
⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的。
错,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边压缩边吸热。
⑹对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能。
错,比如多变过程,当n大于1,小于k时,可实现对工质加热,其温度反而降低。
说明下列各式的应用条件:
⑴
闭口系的一切过程
⑵
闭口系统的准静态过程
⑶
开口系统的稳定流动过程,并且轴功为零
⑷
开口系统的稳定定压流动过程,并且轴功为零;或者闭口系统的定压过程。
膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?
答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上****惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩系统,工质在稳定流动过程中所作的膨胀功包括三部分,一部分消耗于维持工质进出开口系统时的流动功的代数和,一部分用于增加工质的宏观动能和势能,最后