工程热力学思考题及答案.docx

文档来源为 : 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 . PAGE 1 PAGE 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除 . 工程热力学思考题及答案 第一章 基本概念 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是闭口系统吗？ 答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割， 所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？ 答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量的交换就是绝热系。 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系？ 答：只有在没有外界影响的条件下， 工质的状态不随时间变化， 这种状态称之为平衡状态。 稳定状态只要其工质的状态不随时间变化， 就称之为稳定状态， 不考虑是否在外界的影响下， 这是它们的本质区别。 平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。 平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 假如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？绝对压力计算公式 p = pb +p e (p p b)， p v=p b- p (p b p)中，当地大气压是否必定是环境大气压？ 答：压力表的读数可能会改变， 根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。 当 地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 温度计测温的基本原理是什么？ 答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 经验温标的缺点是什么？为什么？ 答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。 由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、 采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。 促使系统状态变化的原因是什么？ 答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化。 (1) 将容器分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板，气体（系统）是否做功？ (2) 设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块， 问气体（系统） 是否做功？ (3) 上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在 p - v 图上表示？ 答：（ 1）第一种情况不作功；（ 2）第二种情况作功；（ 3）第一种情况为不可逆过程不可以在 p-v 图上表示出来， 第二种情况为可逆过程可以在 p-v 图上表示出来。 经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？ 答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。 系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后， 系统和外界有什么变化？若 上述正向及逆向循环环中有不可逆因素，则系统及外界有什么变化？ 答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后， 系统恢复到原来状态， 外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出的功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用功？ 答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 第二章 热力学第一定律 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分， A 中存有高压空气， B 中保持真空。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能如何变化？若隔板上有一小孔， 气体泄漏入 B 中，分析 A、B 两部分压力相同时 A、B 两部分气体的热力学能 如何变化？ 答：将隔板抽去，根据热力学第一定律 q u w 其中q 0, w 0 所以容器中空 气的热力学能不变。若有一小孔，以 B 为热力系进行分析 只有流体的流入没有流出， Q 0, Wi 0 ，忽略动能、势能 B部分气体的热力学能增量为 U ，A 部分气体的热力学能减少量为 U 热力学第一定律能量方程式是否可以写成下列两种形式： q2 q1 u2 u1 w2 w1 、 q = Δu + pv的形式，为什么？ 答: 热力学第一定律能量方程式不可以写成题中所述的形式。 对于 q u pv 只 有在特殊情况下，功 w 可以写成 pv 。热力学第一定律是一个针对任何情况的定 律，不具有 w = pv 这样一个必需条件。 对于公式 q2 q1 和热量不是状态参数所以不能写成该式的形式。 u2 u1 w2 w1 ，功 热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式： q = Δu + w 2 q u pdV 1  分别讨论上述两式的适用范围 . 答： q u