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《高等工程热力学及传热学》思考题参考答案-图文

高等工程热力学

1、稳定态：当系统与外界之间不存在是外界遗留下有限变化的作用

时，不会发生有限状态变化的系统状态。处于稳定态的系统，只要没有受

到是外界留下有限变化的作用，就不可能产生有限速率的状态变化。

平衡态：当系统内的各个参数不随时间而变化，且系统与外界不存在

能量与物质的交换，则系统达到平衡态。

如果一系统在不受外界影响的条件下，已处于稳定态，该系统不一定

处于平衡态。

2、热力学第一定律能量表述：加给热力系的热量，等于热力系的能

量增量与热力系对外作功之和。dQdEdW；在热力系统的两个给定稳态之间

进行的一切绝热过程的功都是相同的。热力学第二定律能量表述：克劳修

斯说：不可能把热从低温物体传导高温物体而不引起其他变化，即热从低

温物体不可能自发地传给高温物体。热力学第一定律的火用、火无表述：

在任何过程中，火用和火无的总量保持不变。热力学第二定律的火用、火

无表述：若是可逆过程，则火用保持不变；若是不可逆过程，则部分转化

为火无，火无不能转化为火用。

3、处于稳定态的系统，只要没有受到使外界留下有限变化的作用，

就不可能产生有限速率的状态变化。当系统与外界之间不存在使外界遗留

下有限变化的作用时，不会发生有限状态变化的系统状态。重物下落时，

由于受到重力作用，做匀加速运动，速率发生变化，若不对外界产生影响，

则过程不可能实现。

4、（1）FAC(P,V,P,V)0PVPVnbP

FBC(P,V,P,V)0PVPVV

VnBVPVVPVnbPfBC(P,V,P)fAC(P,V,P)V(VnB)PP

合并消去VfAC(P,V,P)fBC(P,V,P)

即

PVnbPPVV（某）

P(VnB)PfAC(P)A(P,V)(P)fBC(P)B(P,V)(P)

A(P,V)B(P,V)

VfAC(P,V,P)(P)A(P,V)(P)

A(P,V)V(P)(P,V)(P)(P)C得A(P,V)B(P,V)C(P,V)

PV2PVnbP

VnB

dudTpdv4.15TTdT水不可压缩，得d4.15

T5、

ddvp即4.15lnT2T1

混合后的温度为350K

350所以a4.15ln

300350b4.15ln

40049ab4.15ln0

48因此绝热混合后熵增加，自然界一切自发的过程均为熵增加的过

程6、（1）吸热过程熵不一定增加，熵增不一定是吸热过程，也可能因

为做功导致熵增。

（2）放热过程不一定熵减小，熵减小不一定是放热过程，也有可能

是做功导致。

7、熵流与熵产都是熵增，但熵流表示的是由于与系统与外界传热引

起的熵增，而熵产表示不可逆产生的熵增。熵是状态参数，而熵流与熵产

都取决于过程的特性。

58、1-A是定压过程，故P1PA210Pa

A-2是定熵过程，等熵指数kcpcv1.40

11PAkk21051.4TAT2()300()1.4365.7K5P2110（1）1-A过程：

内功：wi1Acv(TAT1)132.33kJ/kg推挤功：

wd1Ap0(VAV1)p0(RgTAPARgT1P1)26.45kJ/kg

轴功：w某1Aw某1Awd1A105.88kJ/kg

外功：we1Acr(TAT1)wi1A(cpcv)(TAT1)52.89kJ/kgA-2过程：

内功：wiA2cv(TAT2)47.17kJ/kg

推挤功wdA2p0(V2VA)p0(RgT2P2RgTAPA)33.62kJ/kg

轴功：w某A2wiA2wdA213.55kJ/kg外功：

weA2(cpcv)(TAT2)18.86kJ/kg（2）1-A-2过程

总功：wg12132.2252.8947.1718.88119.19kJ/kg总轴功：w某

12105.8813.5592.33kJ/kg总推挤功：wd1226.4533.627.17kJ/kg

9、（1）确定Δu,Δh,Δ与可测参数（p,v,T,Cp)之间的关系，便于

编制工质热力性质表。确定CpCv与p,v,T的关系，用以建立实际气体状

态方程。确定Cp与Cv的关系，由