工程熱力學(xué)-課后思考題答案

第一章基本概念與定義答：不一定。穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量也可以保持恒定答：這種說法是不對的。工質(zhì)在越過邊界時，其熱力學(xué)能也越過了邊界。但熱力學(xué)能不是熱量，只要系統(tǒng)和外界沒有熱量地交換就是絕熱系。答：只有在沒有外界影響的條件下，工質(zhì)的狀態(tài)不隨時間變化，這種狀態(tài)稱之為平衡狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)只要其工質(zhì)的狀態(tài)不隨時間變化，就稱之為穩(wěn)定狀態(tài)，不考慮是否在外界的影響下，這是他們的本質(zhì)區(qū)別。平衡狀態(tài)并非穩(wěn)定狀態(tài)之必要條件。物系內(nèi)部各處的性質(zhì)均勻一致的狀態(tài)為均勻狀態(tài)。平衡狀態(tài)不一定為均勻狀態(tài)，均勻并非系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)之必要條件。答：壓力表的讀數(shù)可能會改變，根據(jù)壓力儀表所處的環(huán)境壓力的改變而改變。當?shù)卮髿鈮翰灰欢ㄊ黔h(huán)境大氣壓。環(huán)境大氣壓是指壓力儀表所處的環(huán)境的壓力。答：溫度計隨物體的冷熱程度不同有顯著的變化。答：任何一種經(jīng)驗溫標不能作為度量溫度的標準。由于經(jīng)驗溫標依賴于測溫物質(zhì)的性質(zhì)，當選用不同測溫物質(zhì)的溫度計、采用不同的物理量作為溫度的標志來測量溫度時，除選定為基準點的溫度，其他溫度的測定值可能有微小的差異。答：系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的傳熱和位移或系統(tǒng)與外界之間的熱量的交換與功的交換都是促使系統(tǒng)狀態(tài)變化的原因。答：（1）第一種情況如圖1-1（a），不作功（2）第二種情況如圖1-1（b），作功（3）第一種情況為不可逆過程不可以在p-v圖上表示出來，第二種情況為可逆過程可以在p-v圖上表示出來。答：經(jīng)歷一個不可逆過程后系統(tǒng)可以恢復(fù)為原來狀態(tài)。系統(tǒng)和外界整個系統(tǒng)不能恢復(fù)原來狀態(tài)。答：系統(tǒng)經(jīng)歷一可逆正向循環(huán)及其逆向可逆循環(huán)后，系統(tǒng)恢復(fù)到原來狀態(tài)，外界沒有變化；若存在不可逆因素，系統(tǒng)恢復(fù)到原狀態(tài)，外界產(chǎn)生變化。答：不一定。主要看輸出功的主要作用是什么，排斥大氣功是否有用。

第二章熱力學(xué)第一定律1.答：將隔板抽去，根據(jù)熱力學(xué)第一定律q=Au+w其中q=0,w=0所以容器中空氣的熱力學(xué)能不變。若有一小孔，以B為熱力系進行分析只有流體的流入沒有流出，8只有流體的流入沒有流出，8Q—0,叫一0，忽略動能、勢能Lc21c2h+/2+gz8m—h+/1+gz、2222i2&i,饑］+8wdE-h8mdU=h8miiAU=hmB部分氣體的熱力學(xué)能增量為AU,A部分氣體的熱力學(xué)能減少量為AU答:熱力學(xué)第一定律能量方程式不可以寫成題中所述的形式。對于q=AU+PV只有在特殊情況下，功W可以寫成PV。熱力學(xué)第一定律是一個針對任何情況的定律，不具有W=PV這樣一個必需條件。對于公式q2-qi=^U2-UJ+W2—Q，功和熱量不是狀態(tài)參數(shù)所以不能寫成該式的形式。答：q=AU+W適用于任何過程，任何工質(zhì)q=Au+1pdVi可逆過程，任何工質(zhì)答：推動功是由流進（出）系統(tǒng)的工質(zhì)傳遞而由工質(zhì)后面的物質(zhì)系統(tǒng)作出的。對于閉口系統(tǒng)，不存在工質(zhì)的流進（出）所以不存在這樣進行傳遞的功。答：可以。穩(wěn)定流動能量方程式可應(yīng)用于任何穩(wěn)定流動過程，對于連續(xù)工作的周期性動作的能量轉(zhuǎn)換裝置，只要在平均單位時間所作的軸功、吸熱量以及工質(zhì)的平均流量為常量，雖然它內(nèi)部工質(zhì)的狀態(tài)及流動情況是變化的，但這種周期性的變化規(guī)律不隨時間而變，所以仍然可以利用穩(wěn)定流動能量方程式分析其能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。第三章理想氣體的熱力學(xué)能與焓熵計算答：理想氣體：分子為不占體積的彈性質(zhì)點，除碰撞外分子間無作用力。理想氣體是實際氣體在低壓高溫時的抽象，是一種實際并不存在的假想氣體。判斷所使用氣體是否為理想氣體j依據(jù)氣體所處的狀態(tài)（如：氣體的密度是否足夠小）估計作為理想氣體處理時可能引起的誤差；k應(yīng)考慮計算所要求的精度。若為理想氣體則可使用理想氣體的公式。答：氣體的摩爾體積在同溫同壓下的情況下不會因氣體的種類而異；但因所處狀態(tài)不同而變化。只有在標準狀態(tài)下摩爾體積為0.022414m3/mol答：摩爾氣體常數(shù)不因氣體的種類及狀態(tài)的不同而變化。答：一種氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程則為理想氣體，那么其比熱容、熱力學(xué)能、焓都僅僅是溫度的函數(shù)。答：對于確定的理想氣體在同一溫度下CpCv為定值，?-'Cv為定值。在不同溫度下c-c…CP'?C洋Pv為定值，-V不是定值答：麥耶公式的推導(dǎo)用到理想氣體方程，因此適用于理想氣體混合物不適合實際氣體答：在工程熱力學(xué)里，在無化學(xué)反應(yīng)及原子核反應(yīng)的過程中，化學(xué)能、原子核能都不變化，可以不考慮，因此熱力學(xué)能包括內(nèi)動能和內(nèi)位能。內(nèi)動能由溫度決定，內(nèi)位能由v決定。這樣熱力學(xué)能由兩個狀態(tài)參數(shù)決定。所以熱力學(xué)能是狀態(tài)參數(shù)。由公式”=U+P可以看到，焓也是由狀態(tài)參數(shù)決定，所以也是狀態(tài)參數(shù)。對于理想氣體熱力學(xué)能和焓只是溫度的函數(shù)。答：不矛盾。實際氣體有兩個獨立的參數(shù)。理想氣體忽略了分子間的作用力，所以只取決于溫度。答：在工程熱力學(xué)里需要的是過程中熱力學(xué)能、焓、熵的變化量。熱力學(xué)能、焓、熵都只是溫度的單值函數(shù)，變化量的計算與基準的選取無關(guān)。熱力學(xué)能或焓的參照狀態(tài)通常取0K或0°C時焓值為0,熱力學(xué)能值為0。熵的基準狀態(tài)取P0=101325Pa、T=0K熵值為0VT)T0K答：氣體熱力性質(zhì)表中的u、h及$0基準是態(tài)是0，P0,0,P0=101325Pa答：圖3-2中陰影部分面積為多變過程1-2的熱量。對于多變過程其熱力學(xué)能變化量及焓變化量可由下面兩式計算得到：叩=c(T-T)=c(T-T)=qv21v2'1v,1-2Ah=c(T-T)=c(T-T)=qp21p2''1p,1-2過初始狀態(tài)點，做定容線2-2’，圖3-3中陰影部分面積為多變過程1-2的熱力學(xué)能變化量過初始狀態(tài)點，做定壓線2-2’，圖3-4中陰影部分面積為多變過程1-2的焓變化量若為不可逆過程，熱力學(xué)能、焓不變?nèi)缟蠄D。熱量無法在圖中表示出來。答：可以。因為熵是狀態(tài)參數(shù)，只與初終狀態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)。TOC\o"1-5"\h\zds=竺砰&x答：T中，%為一微元可逆變化過程中與熱源交換的熱量，而。q=cdl中5q為工質(zhì)溫度升高dT所吸收的熱量，他們是不能等同的所以這一結(jié)論是錯誤的。(1)(X)(X)(X)(X)(J)答：不適用X=—wx=—w答：因為AMaa,BMbB，混合氣體的折合摩爾質(zhì)量相同，但是組分A和B摩爾的摩爾質(zhì)量大小關(guān)系不能確定。所以不能斷定WA>WB

第四章理想氣體的熱力過程1.答：主要解決的問題及方法：根據(jù)過程特點（及狀態(tài)方程）一^過程方程根據(jù)過程方程一^始、終狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系3.由熱力學(xué)第一定律等一擔1q，①,%,△",m、s3.4.分析能量轉(zhuǎn)換關(guān)系（用P-V圖及T-S圖）（根據(jù)需要可以定性也可以定量）例：1）程方程式：T=常數(shù)（特征）必=常數(shù)（方程）匕=匕或PV=PVTOC\o"1-5"\h\z2）始、終狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系：P2匕1122Aw=0Ah=0\o"CurrentDocument".、V、PAs=RIn2=-RIn23）計算各量：ViPidV.V①=JPdV=JPV——=PVln—=RTln—VVVV①=w=RTIn—1Vq=&=w=RTln-214）P-V圖，T-S圖上工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換情況「Au=Orvw>0>閉口系：1—2過程q>0Jnq=w

開口系:[q>01—2過程'3t>0)tq△h=0答：不是都適用。第一組公式適用于任何一種過程。第二組公式q=△u=c(t—t)q=△h=c(t—t)、二”V21適用于定容過程，p'21適用于定壓過程。開口系:[q>01—2過程'3t>0)tq答：定溫過程對氣體應(yīng)加入熱量。^^3=JPdV=JPV——=PVln—=RTln—VV1V1V3=3=RTln—1Vq=3=3=RTln—2-1答：對于一個定溫過程，過程途徑就已經(jīng)確定了。所以說q是與途徑有關(guān)的。答：成立答：不只限于理想氣體和可逆的絕熱過程。因為q=&+巧和q=△+'是通用公式，適用于任何工質(zhì)任何過程，只要是絕熱過程q=0無論是可逆還是不可w=u一uw=h—h逆。所以12和t12不只限于可逆絕熱過程。(1)(X)

(X)(X)答：q「2-3=AU1-2-3+W1-2-3，qi3=AUi3+Wi3.?.△七2-3=^U1-4-3,W1-2-3MW???q-3>q-3b、c在同一條絕熱線上ab<△""，若b、c在同一條定溫線上，二者相等。9.答：絕熱過程，不管是否是可逆過程都有Wf=~Ah,w=—△"所以在T-S圖上的表示方法與第三章第十一題相同。10.答：1）3的判別:j'G）往右①>0以（V）為界:P-V圖上G）往左①<0「1.右下方①>0T—S圖上］2.左上方①<02）△",房的判別:「1.右上方Au>0以（?。榻?P—V圖上2.左下方Au<0\1.上方為Au>0T—S圖上［2.下方為Au<03）q的判別:[■-1.右上方0>0以(T)為界：P—V圖上2.左下方q<0「1.向右q>0T—S圖上一2.向左q<0第五章熱力學(xué)第二定律答：不能這樣表述。表述不正確，對于可逆的定溫過程，所吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，但是自身狀態(tài)發(fā)生了變化。所以這種表述不正確。答：不正確。自發(fā)過程是不可逆過程是正確的。非自發(fā)過程卻不一定為可逆過程。答：一切非準靜態(tài)過程都是不可逆過程。不可逆因素有：摩擦、不等溫傳熱和不等壓做功。答：熱力學(xué)第二定律的兩種說法反映的是同一客觀規(guī)律一一自然過程的方向性>是一致的，只要一種表述可能，則另一種也可能。假設(shè)熱量Q2能夠從溫度T2的低溫?zé)嵩醋詣觽鹘o溫度為T1的高溫?zé)嵩础，F(xiàn)有一循環(huán)熱機在兩熱源間工作，并且它放給低溫?zé)嵩吹臒崃壳『玫扔赒2。整個系統(tǒng)在完成一個循環(huán)時，所產(chǎn)生的唯一效果是熱機從單一熱源(T1)取得熱量Q1-Q2，并全部轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν廨敵龅墓。低溫?zé)嵩吹淖詣觽鳠酫2給高溫?zé)嵩?，又從熱機處接受Q2,故并未受任何影響。這就成了第二類永動機。n違反了克勞修斯說法，n必須違反了開爾文說法。反之，承認了開爾文說法，克勞修斯說法也就必然成立。(1)(X)(X)(X)氣二d氣=二答：這兩個公式不相同。'01適用于任何工質(zhì)，任何循環(huán)。'T1適用于任何工質(zhì)，卡諾循環(huán)答：不違反熱力學(xué)第二定律，對于理想氣體的定溫過程，從單一熱源吸熱并膨脹做功，工質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生了變化，所以不違反熱力學(xué)第二定律(1)(X)(X)(X)9(1)熵增大的過程必為不可逆過程(X)使系統(tǒng)熵增大的過程必為不可逆過程(X)熵產(chǎn))>0的過程必為不可逆過程(”)不可逆過程的熵變、S無法計算(X)如果從同一初始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則△S不可逆>△'可逆，sf，不可逆>sf，可逆，sg，不可逆>sg，可逆是否正確？答：△'不可逆一△'可逆、sf，不可逆<sf，可逆、sg，不可逆>sg，可逆不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵，S2>S1，不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵S2<S1?答：不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵S2>S1不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵也大于初態(tài)熵S2>S］。jds>0,Pq<0工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)有，?jds=0,j^<0答：工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)有，

10.答：由圖5-2可知qa-b>qa-c勺a-b為1-a-b-2-1的面積;勺a-c為1-a-c-2-1的面積11.答：由同一初態(tài)經(jīng)可逆絕熱壓縮和不可逆絕熱壓縮兩種過程到相同終壓如5-3圖所示。q=Ah+wt絕熱過程q=0,所以w=-AhtAh=c(T—T)=c(T—T)=qp21p2''1p,1-2由5-4圖可知，可逆絕熱壓縮過程的技術(shù)功為面積1-2「j-m-1，不可逆絕熱壓縮過程的技術(shù)功為面積1-2’「f-m-1,不可逆過程的用損失為面積1-g-n-m-1答：若系統(tǒng)內(nèi)進行的是不可逆過程則系統(tǒng)的總能不變，總熵增加，總火用減小第六章氣體與蒸汽的流動答：改變氣流速度主要是氣流本身狀態(tài)變化。工程熱力學(xué)高等教育出版社洶道主編思考題答案m整理1234圖6-1答：氣流速度為亞聲速時圖6-1中的1圖宜于作噴管，2圖宜于作擴壓管，3圖宜于作噴管。當聲速達到超聲速時時1圖宜于作擴壓管，2圖宜于作噴管，3圖宜于作擴壓管。4圖不改變聲速也不改變壓強。答：摩擦損耗包含在流體出口的焓值里。摩擦引起出口速度變小，出口動能的減小引起出口焓值的增大。答：1）若兩噴管的最小截面面積相等，兩噴管的流量相等，漸縮噴管出口截面流速小于縮放噴管出口截面流速，漸縮噴管出口截面壓力大于縮放噴管出口截面壓力。2）若截取一段，漸縮噴管最小截面面積大于縮放噴管最小截面面積，則漸縮噴管的流量小于縮放噴管的流量，漸縮噴管出口截面流速小于縮放噴管出口截面流速，漸縮噴管出口截面壓力大于縮放噴管出口截面壓力。答：定焓線并不是節(jié)流過程線。在節(jié)流口附近流體發(fā)生強烈的擾動及渦流，不能用平衡態(tài)熱力學(xué)方法分析，不能確定各截面的焓值。但是在距孔口較遠的地方流體仍處于平衡態(tài)，忽略速度影響后節(jié)流前和節(jié)流后焓值相等。盡管節(jié)流前和節(jié)流后焓值相等，但不能把節(jié)流過程看作定焓過程。距孔口較遠的地方屬于焓值不變的過程所以dh=0第七章壓氣機的壓氣過程答：分級壓縮主要是減小余隙容積對產(chǎn)氣量的影響，冷卻作用只是減小消耗功。所以仍然需要采用分級壓縮。答：絕熱壓縮時壓氣機不向外放熱，熱量完全轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的內(nèi)能，使工質(zhì)的溫度升高不利于進一步壓縮容易對壓氣機造成損傷，耗功大。等溫壓縮壓氣機向外放熱，工質(zhì)的溫度不變，有利于進一步壓縮耗功小，所以等溫壓縮更為經(jīng)濟。答：由第一定律能量方程式q=Ah+z，騷-0w=-w=-q=-TAsAs—Rglnp定溫過程Ah一0，所以Ct1，同時P2則有w=RTln4=Ah-q一t)=n^k.上r偵1n—1k—1g2Ah=c(T—"=k

k-1Ah=c(T—"=k

k-1/n、4p"—1kpJ絕熱壓縮過程q=0，所以w=—w=Ah=cT—T)=21Rk—1g(T\TA11TkT1k—1

k—12'等溫過程所作的功為圖7-1中面積1-2-m-n-1，絕熱過程所作的功為圖中面積1-s-f-n-1T多變過程所作的功為圖中面積1-2’n多變過程所作的功為圖中面積1-2’n-j-g-2n-答：多消耗的功量并不就是損失的做功能力損失。因為=P技”1對于定壓加熱理想循環(huán)帶入效率公式可知二者相等。若卡諾循環(huán)的壓縮比與i=T\s=T(s-s)=T(s-s)=2(s=P技”1對于定壓加熱理想循環(huán)帶入效率公式可知二者相等。若卡諾循環(huán)的壓縮比與0g02'102'1t2'1為圖9-2上面積1-7-n-m所示。5.答：若壓縮過程1-2是可逆的，則為升溫升壓吸熱過程。它與不可逆絕熱壓縮過程的區(qū)別是:該過程沒有不可逆因素的影響，所消耗的功是最小的，且可以在T-s圖上把該過程的吸熱量表示出來。對于不可逆絕熱壓縮過程q=&+w，W=-A"，而可逆絕熱壓縮過程q=Au+w，fTdsW=q-Au所以不可逆過程消耗的功大，數(shù)值為1第八章氣體動力循環(huán)答：分析動力循環(huán)的一般方法：首先把實際過程的不可逆過程簡化為可逆過程。找到影響熱效率的主要因素和提高熱效率的可能措施。然后分析實際循環(huán)與理論循環(huán)的偏離程度，找出實際損失的部位、大小、原因以及改進辦法。答：若兩者初態(tài)相同，壓縮比相同，它們的熱效率相等。因為孔T=（V:V）*-1=￡*-1門=1一1/他們相同，則有?.'’112，'/￡*-1他們的效率都相等。答：理論上可以利用回?zé)醽硖岣邿嵝?。在實際中也得到適當?shù)膽?yīng)用。如果采用極限回?zé)?，可以提高熱效率但所需的回?zé)崞鲹Q熱面積趨于無窮大，無法實現(xiàn)。1T門=1-=2-__一一…，一，一，一一T.一、T一_T一一一答：采用定溫壓縮增加了循環(huán)凈功。而1在此過程中2不變，1變小，所以其熱效率降低。門=1—TT,,,一、T…T_答：定溫膨脹增大膨脹過程作出的功，增加循環(huán)凈功，但1在此過程中七變大，'1不變，所以其熱效率降低。答：該理論循環(huán)熱效率比定壓燃燒噴氣式發(fā)動機循環(huán)的熱效率降低。因為門=wq當利用噴油嘴噴出燃油進行加力燃燒時，雖然多做了功增大了推力，但是功的增加是在吸收了大量的熱的基礎(chǔ)上獲得的。由圖可知獲得的功與需要的熱的比值小于定壓燃燒噴氣式發(fā)動機循環(huán)的比值，導(dǎo)致整體的理論循環(huán)的熱效率比定壓燃燒噴氣式發(fā)動機循環(huán)的熱效率降低。答：原方案：TOC\o"1-5"\h\z循環(huán)吸熱量：Qx=cmAt，循環(huán)凈功：W0=WT-wc=m[(h3-h4)-(h2-h1)](1)AA*C—r—*弟2方^案循環(huán)吸熱量：Qi=cmAAt+cmBAt=cmAt(2)循環(huán)凈功：W0=WTB=mB(h3-h4)(3)對于第2方案，wta=wc，即：mA(h3-h4)=m(h2-h1)或(m-m)(h3-h4)=m(h2-h1)(4)B由(3)、(4)解得：W=m[(h3-h4)-(h2-h1)]0結(jié)論：兩種方案循環(huán)吸熱量與循環(huán)凈功均相同，因而熱力學(xué)效果相同，熱效率W0/Q1必相同。第九章實際氣體答：理想氣體模型中忽略了氣體分子間的作用力和氣體分子所占據(jù)的體積。實際氣體只有在高溫低壓狀態(tài)下，其性質(zhì)和理想氣體相近?；蛘咴诔爻合?，那些不易液化的氣體，如氧氣、氦氣、空氣等的性質(zhì)與理想氣體相似，可以將它們看作理想氣體，使研究的問題簡化。答：壓縮因子為溫度、壓力相同時的實際氣體比體積與理想氣體比體積之比。壓縮因子不僅隨氣體的種類而且隨其狀態(tài)而異，故每種氣體應(yīng)有不同的Z=f(PJ)曲線。因此不能取常數(shù)。答：范德瓦爾方程其計算精度雖然不高，但范德瓦爾方程式的價值在于能近似地反映實際氣體性質(zhì)方面的特征，并為實際氣體狀態(tài)方程式的研究開拓了道路，因此具有較高的地位。答：當需要較高的精度時應(yīng)采用實驗數(shù)據(jù)擬和得到a、b。利用臨界壓力和臨界溫度計算得到的a、b值是近似的。

答：在相同的壓力與溫度下，不同氣體的比體積是不同的，但是只要他們的Pr和^r分別相Vf(pTv)=0同，他們的Vr必定相同這就是對應(yīng)態(tài)原理，f(Pr'r，t)0。對應(yīng)態(tài)原理并不是十分精確，但大致是正確的。它可以使我們在缺乏詳細資料的情況下，能借助某一資料充分的參考流體的熱力性質(zhì)來估算其他流體的性質(zhì)。，對比壓力Pr—PPC，對比比體積相對于臨界參數(shù)的對比值叫做對比參數(shù)。對比溫度Tr=答：對簡單可壓縮的系統(tǒng)，任意一個狀態(tài)參數(shù)都可以表示成另外兩個獨立參數(shù)的函數(shù)。其中，某些狀態(tài)參數(shù)若表示成特定的兩個獨立參數(shù)的函數(shù)時，只需一個狀態(tài)函數(shù)就可以確定系統(tǒng)的其它，對比壓力Pr—PPC，對比比體積du=由函數(shù)u=u(s，P)知Cu]pds+dp且du=Tds-pdv將兩公式進行對比則有P，但是對于比容無法用該函數(shù)表示出來，所以此函數(shù)不是特性函數(shù)。答：將狀態(tài)方程進行求導(dǎo)，然后帶入熱力學(xué)能、焓或熵的一般關(guān)系式，在進行積分。8.答：以8.答：以丁,P為獨立變量時u=u(T,P)ds=—^dT-(J^)dP將第二ds方程TdTP代入,(dv)e(dv),du=Tds-Pd%dV=l^FJdT+k)dP彳曰到同時，PT得到du=ETJdT—(dv、Pf3pjT+T屏Jdu=ETJdT—(dv、Pf3pjT+T屏JP-1dP,cdT,CdT,

ds=手(-dv)dP+手(-^)dv同理：以v,P為獨立變量時u=u(v,P),將第三,cdT,CdT,

ds=手(-dv)dP+手(-^)dvdp+c一pdvT)du=c——v^dp/vdp+c一pdv以T'V為獨立變量時h=h（p，v），將第一ds方程代入dh=Tds+vdp得dh=[dp[VdT)vdT+dh=[dp[VdT)vdT+T邕[VdT)vdvT-idh=(dT)v+cI——vvdp)v以p'v為獨立變量時h=h（T'v），將第三*方程代入dh=Tds+vdp得/,(dT]dh=(dT)v+cI——vvdp)vpvdv)p答：熱力學(xué)能、焓、熵都是狀態(tài)參數(shù)，計算兩個平衡狀態(tài)之間的變量可任意選擇其過程。所以同樣適用于不可逆過程。c-c=一（空）2（亞）答：比熱容一般關(guān)系式：「vdTPdvT對于液態(tài)水，在壓力不變條件下，比容隨溫度的變化很小，因而c「CvQ0。即：液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)一般不區(qū)分定壓比熱與定容比熱，而氣體cp#cv，要區(qū)分。答：與水的相圖比較，顯著的差別是固液二相平衡線的傾斜方向不同，由于液態(tài)水凝固時容積增大，依據(jù)克拉貝隆-克勞修斯方程固液相平衡曲線的斜率為負。而其他物質(zhì)則相反。第十章水蒸氣及動力循環(huán)答：水的三相點狀態(tài)參數(shù)不是唯一的，其中溫度、壓力是定值而比體積不是定值；臨界點是唯一的，其比體積、溫度、壓力都是確定的；三相點是三相共存的點，臨界點是飽和水線與飽和蒸汽線的交點，在該點飽和水線與飽和蒸汽線不再有分別。答：水的集態(tài)為高壓水，若有裂縫則會產(chǎn)生爆裂事故。答：這種說法是不對的。因為溫度不變不表示熱力學(xué)能不變。這里分析的是水，定壓汽化有相變，不能作為理想氣體來處理，所以AU牛0。不能得到q=巧這樣的結(jié)果。

△h=cT2AT答：〃〃T1適用于理想氣體，不能應(yīng)用于水定壓汽化過程，水不能作為理想氣體來處理。答：圖10-1中循環(huán)6-7-3-4-5-6局限于飽和區(qū)，上限溫度受制于臨界溫度，導(dǎo)致其平均吸熱溫度較低，故即使實現(xiàn)卡諾循環(huán)其熱效率也不高。答：通過對熱機的效率進行分析后知道，提高蒸汽的過熱溫度和蒸汽的壓力，都能使熱機效率提高。在本世紀二三十年代，材料的耐熱性較差，通過提高蒸汽的溫度而提高熱機的效率比較困難，因此采用再熱循環(huán)來提高蒸汽初壓。隨著耐熱材料的研究通過提高蒸汽的溫度而提高熱機的效率就可以滿足工業(yè)要求。因此很長一段時期不再設(shè)計制造再熱循環(huán)工作設(shè)備。近年來要求使用的蒸汽初壓提高，由于初壓的提高使得乏氣干度迅速降低，引起氣輪機內(nèi)部效率降低，另外還會侵蝕汽輪機葉片縮短汽輪機壽命，所以乏氣干度不宜太低，必須提高乏氣溫度，就要使用再熱循環(huán)。答：計算回?zé)嵫h(huán)主要是計算抽氣量。1）對于混合式回?zé)峒訜崞鲗θ鐖D11-4所示的N級抽汽回?zé)岬牡趈級加熱器，列出質(zhì)量守恒方程為%+祝G—a*留G—氣)k=1k=1能量守恒方程為解得第j級抽氣量為ah+k解得第j級抽氣量為ah+k=1如G-ah0,j+1rlakIk=1/h'-hh-h0j0,j+1k=12）對于表面式回?zé)峒訜崞?，其抽氣量仍是通過熱平衡方程求取-h)=h—h)0j0j0,j+1h-ha=0,j+1jh-h答：這與卡諾定理并不矛盾?？ㄖZ定理當中的可逆循環(huán)忽略了循環(huán)當中所有的不可逆因素，不存在任何不可逆損失，所以這時熱能向機械能轉(zhuǎn)化只由熱源的條件所決定。而實際循環(huán)中存在各種不可逆損失，由于工質(zhì)性質(zhì)不同，不可逆因素和不可逆程度是各不相同的，因此其熱效率與工質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。答：這樣的想法是不對的。因為從熱力學(xué)第二定律來講一個非自發(fā)過程的進行必定要有一個自發(fā)過程的進行來作為補充條件。乏氣向冷取水排熱就是這樣一個補充條件，是不可缺少的。答：柴油機的汽缸壁因為有冷卻水和進入氣缸的空氣冷卻，燃燒室和葉片都可以冷卻，其材料可以承受較高燃氣溫度，燃氣溫度通?？筛哌_1800-2300K，而蒸汽循環(huán)蒸汽過熱器外面是高溫燃氣里面是蒸汽，所以過熱器壁面溫度必定高于蒸汽溫度，這與柴油機是不同的，蒸汽循環(huán)的最高蒸汽溫度很少超過600K.。因此蒸汽循環(huán)的熱效率較低。答：這種想法是不正確的?；?zé)嵫h(huán)是是通過減少了溫差傳熱不可逆因素，從而使熱效率提高，使該循環(huán)向卡諾循環(huán)靠近了一步。而該題中的想法恰恰是又增加了溫差傳熱不可逆因素。因此對效率提高是沒有好處的。答：熱量利用系數(shù)說明了全部熱量的利用程度，但是不能完善的衡量循環(huán)的經(jīng)濟性。能量分為可用能與不可用能，能量的品位是不同的。在實際工程應(yīng)用中用的是可用能?？捎媚茉诟鱾€部分各個過程的損失是不能用熱量利用系數(shù)來說明的。答：提高循環(huán)熱效率的共同原則是：提高工質(zhì)的平均吸熱溫度。第十一章制冷循環(huán)答:壓縮空氣制冷循環(huán)不能采用節(jié)流閥來代替膨脹機。工質(zhì)在節(jié)流閥中的過程是不可逆絕熱過程，不可逆絕熱節(jié)流熵增大，所以不但減少了制冷量也損失了可逆絕熱膨脹可以帶來的功量。而壓縮蒸汽制冷循環(huán)在膨脹過程中，因為工質(zhì)的干度很小，所以能得到的膨脹功也極小。而增加一臺膨脹機，既增加了系統(tǒng)的投資，又降低了系統(tǒng)工作的可靠性。因此，為了裝置的簡化及運行的可靠性等實際原因采用節(jié)流閥作絕熱節(jié)流。答：采用回?zé)岷鬀]有提高其理論制冷系數(shù)但能夠提高其實際制冷系數(shù)。因為采用回?zé)岷蠊べ|(zhì)的壓縮比減小，使壓縮過程和膨脹過程的不可逆損失的影響減小，因此提高實際制冷系數(shù)。答：過程4-8熵減，必須放熱才能實現(xiàn)。而4點工質(zhì)溫度為環(huán)境溫度T0要想放熱達到溫度Tc（8點），必須有溫度低于Tc的冷源，這是不存在的。（如果有，就不必壓縮制冷了）。答：制冷劑應(yīng)具備的性質(zhì)：對應(yīng)于裝置的工作溫度，要有適中的壓力；在工作溫度下氣化潛熱要大；臨界溫度應(yīng)高于環(huán)境溫度；制冷劑在T-s圖上的上下界限線要陡峭；工質(zhì)的三相點溫度要