工程热力学课后思考题答案--第四版-沈维道-童钧耕主编-高等教育.pdf

工程热力学课后思考题答案--第四版-沈维道-童钧耕主

编-高等教育

1．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？

不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。

2．有人认为开口系统内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？

不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），

随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。

平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。

4．倘使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+pg(ppb),p=pb

pb-pv(ppb)

pg2p2=pg2+p1pg1中，当地大气压是否必

当地大气压pb改境大气压。

定是环境大气压？

变，压力表读数就会改变。当地大气压pb不一定是环

p1=pg1+pb5．温度计测温的基本

4题图

原理是什么？

热力学第零定律

不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物

质的性质。7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。

有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。

8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的

压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什

么系统。

参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭

口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正

在运行的电视机是闭口系统。

9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽

略。取正在使用的家用电热水器为

电流热水冷水传热热水传热冷水ab9题图

控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研

究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？

不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a图）。包括电加热器则为

开口绝热系统（b图）。将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、

电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系统把所有发生相

互作用的部分均包括在内。

10．分析汽车动力系统（图1-21）与外界的质能交换情况。

吸入空气，排出烟气，输出动力（机械能）以克服阻力，发动机水箱

还要大量散热。不考虑燃烧时，燃料燃烧是热源，燃气工质吸热；系统包

括燃烧时，油料发生减少。

11．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？

经历一个不可逆过程后，括系统和外界的整个大系统不12．图1-22

中容器为刚性绝空，中间是隔板，

（1）突然抽去隔板，气体（系（2）设真空部分装有许多隔下一块，

则又如何？（3）上述两种情况从初态变

p1

ab2

v

系统可以恢复原来状态，它将导致外界发生变化。包能恢复原来状态。

热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真

统）是否作功？

板，逐个抽去隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽

化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？

13．过程1a2是可逆过程，过程1b2是不可逆过程。有人说过程1a2

对外作功大于过程1b2，你是否同意他的说法？为什么？

不同意。过程1a2的作功量是确定的，而过程1b2的作功量不确定，

因而无法比较。

14．系统经历一可逆正向循环和其逆向可逆循环后，系统和外界有什

么变化？若上述正向循环及逆向循环中有不可逆因素，则系统及外界有什

么变化？

系统经历一可逆正向循环和其逆向可逆循环后，系统和外界没有变化。

若上述正向循环及逆向循环中有不可逆因素，则系统恢复原来状态，外界

则留下了变化（外界的熵增加）。

15．工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出功中是否要减

去活塞排斥大气功才是有用功？

不需要。

1．热力学能就是热量吗？

不是。热力学能是工质的状态参数，是工质的性质，是工质内部储存

能量，是与状态变化过程无关的物理量。热量是