工程热力学思考题答案,第二章 .pdf

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第二章热力学第一定律

1.热力学能就是热量吗?

答：不是，热是能量的一种，而热力学能包括内位能，内

动能，化学能，原子能，电磁能，热力学能是状态参数，

与过程无关，热与过程有关。

2.若在研究飞机发动机中工质的能量转换规律时把参考坐

标建在飞机上，工质的总能中是否包括外部储能？在以氢

氧为燃料的电池系统中系统的热力学能是否包括氢氧的

化学能？

答：不包括，相对飞机坐标系，外部储能为0；

以氢氧为燃料的电池系统的热力学能要包括化学能，因为

系统中有化学反应

3.能否由基本能量方程得出功、热量和热力学能是相同性质

的参数结论？

答：不会，可知，公式中的U为热力学能的差值，

QUW

非热力学能，热力学能为状态参数，与过程无关。

4.刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A中存有高压空

气，B中保持真空，如图2-1所示。若将隔板抽去，分析

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容器中空气的热力学能如何变化？若隔板上有一小孔，气体

泄漏入B中，分析A、B两部分压力相同时A、B两部分

气体的热力学能如何变化？

答：将隔板抽去，根据热力学第一定律quw其中q0w0

所以容器中空气的热力学能不变。若有一小孔，以B为热

力系进行分析

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C2C2

ff



QdE(h2gz)m(h1gz)mW

cv22221211j

只有流体的流入没有流出，忽略动能、势能



Q0,W0

j

。B部分气体的热力学能增量为







dEhmdUhmUhm

cvllllll

U，A部分气体的热力学能减少量为U

5.热力学第一定律能量方程式是否可以写成下列两种形式：

qq(uu)(ww)，quw的形式，为什么？

212121

答:热力学第一定律能量方程式不可以写成题中所述的形

式。对于quw只有在特殊情况下，功w可以写

成pv。热力学第一定律是一个针对任何情况的定律，不具有

w=pv这样一个必需条件。对于公式qq(uu)(ww)，功

212121

和热量不是状态参数所以不能写成该式的形式。

6.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式：

quw

2



qupdV

1

分别讨论上述两式的适用范围.