工程热力学与传热学(第二十七)复习题部分答案.doc

《工程热力学与传热学》复习题答案 渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利 第一篇工程热力学 第一章绪论 一、填空题 1．水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等 2．① 以机械能的形式直接利用（如水力能、风能）； ② 以热能的形式利用（如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等）。 3．① 直接利用热能加热物体（如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等）； ② 间接利用。 4．吸气、压缩、爆发、排气 5．① 热力学第一、第二定律；② 研究工质的热物理性质；③ 研究各种热力设备中的能量转换过程 二、概念题 1．热力学：是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。 2．工程热力学：是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律，达到提高能量有效利用率目的的学科。 三、简答题 1．工程热力学的基本任务．：通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。 第二章基本概念 一、概念题 1．工质：工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。 2．环境（外界）：指系统以外与系统相联系的部分称为环境。 3．热力状态：系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。 4．平衡态：指在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。 5．绝对压力（P）：一般情况下，容器内系统的实际压力称为绝对压力（P）。 测压计测出的不是绝对压力，而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值，是一个相对压力。 6.表压力（Pg）：当容器内气体的实际压力大于大气压力时，测压计（压力表）的读数为正，读数称为表压力。 7.真空度（Pv）：当容器内气体的实际压力小于大气压力时，测压计（真空表）的读数为负，读数的绝对值称为真空度。 状态方程：表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。 热力过程（过程）：系统从一个状态变化到另一个状态所经历的状态称为热力过程。 准静态（准平衡）过程：系统由平衡态（I）变化到平衡态（II）的过程中，所经历的每一个中间状态都可看作平衡态，这样的过程均称为准静态（准平衡）过程。 可逆过程：在工质进行完一个热力过程以后，如果能使工质沿着相同的路径，逆行回到原来的初始状态，并且系统和环境也完全都能恢复到原来的状态而不留任何改变。这样的过程称之为可逆过程。反之，则称之为不可逆过程。 功（W）：当系统与环境之间存在压力差时，系统通过边界与环境之间相互传递的能量称为功。 容积功(体积功)：封闭系统中通过工质的容积改变而与环境交换的功。 热量（Q）：当热力学系统与环境之间存在温差时，系统与环境之间相互传递的非功形式的能量称为热量。 功与热量的区别 热量的传递宏观上是由于热力系统与环境之间存在温差造成，微观上使物体之间通过紊乱的分子运动发生相互作用而传递的能量； 功的传递宏观上是由于物体的宏观运动发生相互作用而传递的能量，微观上是物体之间有规律的微观运动发生能量的传递。 功是有序能的传递量；热量是无序能的传递量。 二、填空题 1．对工质的要求：① 具有良好的流动性和膨胀性；② 通常选用气（汽）态物质。 2．根据系统与环境的关系，系统可分为四种： ① 开口系统：系统与环境之间即存在物质交换，又存在能量交换。 如，在空气中燃烧木材等是开口系统；图2-1（b）所示的系统是开口系统。 ② 闭口系统：系统与环境之间只有能量交换，没有物质交换。 如，在一个有密封盖的杯子内装有热水。此时，热量可以通过杯子向外扩散，但水分子不能进入空气中。图2-1（a）所示的系统是闭口系统。 ③ 绝热系统：系统与环境之间无热量交换，但可以有功量和物质交换。 如：内燃机汽缸中封闭的工质，在膨胀时有热量传给冷却水，若把冷却水和工质作为系统，则该系统与环境没有热量交换，为绝热系统。 ④孤立系统：系统与环境之间即无物质交换，又无能量交换。 如果把所有发生相互作用的各种设备作为一个整体，并把这个整体作为研究的系统，则这个系统与环境没有任何相互作用时该系统就是一个孤立系统。 如，热水装在保温瓶内。则水和保温瓶构成的系统为孤立系统。 平衡态的条件：①不受外界影响；②不随时间改变。 热力学平衡态的特点：① 内部温度和压力处处相等；②温度和压力只有唯一值。 热力学中常见的状态参数：温度、压力、比容、内能、物质的量、焓和熵等。 状态参数的特点： ①是状态的单值函数，随状态变化而变化； ②只与状态变化的始态和终态有关，与状态变化的途径无关。 强度参数：与质量无关的参数。如：压力、温度等。 特点：不具有加和性。 尺度参数：与质量有关的参数。如：体积、内能、焓、熵等。 特点：具有加和性。 华氏温标、摄氏温标与绝对温标之间的换算： 实现可逆过程必