热工基础(学学主编)第三版思考题及习题答案详解.pdf

热工基础 （张学学主编）第三版思考题及习题答案详解 第一章 思考题 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什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。 2. 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。 3 ．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。 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部 分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 1 习 题 1-1 解： pb 755 133.3 105 1.006bar 100.6kPa 1. p p  p 100.6  13600 13700.6kPa b g 2. pg p  pb 2.5  1.006 1.494bar 149.4kPa 3. p p  p 755  700 55mmHg 7.3315kPa b v 4. p p p 1.006  0.5 0.506bar 50.6kPa v b 1-2 图1-8 表示常用的斜管式微压计的工作原理。由于有引风机的抽吸，锅炉设 备的烟道中的压力将略低于大气压力。如果微压机的斜管倾斜角 30  ， 管内水 解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 p ＝ghsin  1000 9.8 200 103 0.5 980Pa 7.35mmHg 水柱 p p  p 756  7.35 748.65mmHg b 水柱 1-3 解： p p  p 0.97  1.10 2.07bar 1 b a p p  p 2.07  1.05 0.32bar 2