熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用課后習(xí)題答案(全)第二版

1、1第一章第一章思考題思考題1.平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有何區(qū)別？熱力學(xué)中為什幺要引入平衡態(tài)的概念？答：平衡狀態(tài)是在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)。而穩(wěn)定狀態(tài)則是不論有無(wú)外界影響，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)?？梢?jiàn)平衡必穩(wěn)定，而穩(wěn)定未必平衡。熱力學(xué)中引入平衡態(tài)的概念，是為了能對(duì)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)用狀態(tài)參數(shù)來(lái)進(jìn)行描述。2.表壓力或真空度能否作為狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行熱力計(jì)算？若工質(zhì)的壓力不變，問(wèn)測(cè)量其壓力的壓力表或真空計(jì)的讀數(shù)是

2、否可能變化？答：不能，因?yàn)楸韷毫蛘婵斩戎皇且粋€(gè)相對(duì)壓力。若工質(zhì)的壓力不變，測(cè)量其壓力的壓力表或真空計(jì)的讀數(shù)可能變化，因?yàn)闇y(cè)量所處的環(huán)境壓力可能發(fā)生變化。3當(dāng)真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測(cè)對(duì)象的實(shí)際壓力愈大還是愈??？答：真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測(cè)對(duì)象的實(shí)際壓力愈小。4.準(zhǔn)平衡過(guò)程與可逆過(guò)程有何區(qū)別？答：無(wú)耗散的準(zhǔn)平衡過(guò)程才是可逆過(guò)程，所以可逆過(guò)程一定是準(zhǔn)平衡過(guò)程，而準(zhǔn)平衡過(guò)程不一定是可逆過(guò)程。5.不可逆過(guò)程是無(wú)法回復(fù)到初態(tài)的過(guò)程，這

3、種說(shuō)法是否正確？答：不正確。不可逆過(guò)程是指不論用任何曲折復(fù)雜的方法都不能在外界不遺留任何變化的情況下使系統(tǒng)回復(fù)到初態(tài)，并不是不能回復(fù)到初態(tài)。6.沒(méi)有盛滿(mǎn)水的熱水瓶，其瓶塞有時(shí)被自動(dòng)頂開(kāi)，有時(shí)被自動(dòng)吸緊，這是什幺原因？答：水溫較高時(shí)，水對(duì)熱水瓶中的空氣進(jìn)行加熱，空氣壓力升高，大于環(huán)境壓力，瓶塞被自動(dòng)頂開(kāi)。而水溫較低時(shí)，熱水瓶中的空氣受冷，壓力降低，小于環(huán)境壓力，瓶塞被自動(dòng)吸緊。7.用U形管壓力表測(cè)定工質(zhì)的壓力時(shí)，壓力表液柱直徑的大小對(duì)讀數(shù)

4、有無(wú)影響？答：嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，是有影響的，因?yàn)閁型管越粗，就有越多的被測(cè)工質(zhì)進(jìn)入U(xiǎn)型管中，這部分工質(zhì)越多，它對(duì)讀數(shù)的準(zhǔn)確性影響越大。習(xí)題3barmmHgppppb11.215828003.13381.9300760????＝＋＋＝＋汞柱水柱15解：由于壓縮過(guò)程是定壓的，所以有KJVVppdVWVV200)4.08.0(105.0)(62121?????????16解：改過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作的功為??????????0.50.33.013.023.1

5、111.33.115.03.02585.)(0.3VW1kJVVVpdVVppdV17解：由于空氣壓力正比于氣球的直徑，所以可設(shè)，式中c為常數(shù)，D為氣cDp?球的直徑，由題中給定的初始條件，可以得到：5000003.015000011????DpDpc該過(guò)程空氣對(duì)外所作的功為kJDDcdDDcDcDdpdVWDDDDVV36.34)3.04.0(500000081)(8121)61(44414233212121?????????????

6、????18解：（1）氣體所作的功為：??????0.30.146101.76d100.04)(0.24JVVW（2）摩擦力所消耗的功為：JLfW10000.1)(0.32.01000Δ????＝摩擦力所以減去摩擦力消耗的功后活塞所作的功為：JWWW41066.1??＝＝摩擦力活塞19解：由于假設(shè)氣球的初始體積為零，則氣球在充氣過(guò)程中，內(nèi)外壓力始終保持相等，恒等于大氣壓力0.09MPa，所以氣體對(duì)外所作的功為：JVpW56108.121