《工程热力学》第四版课后思考题答案
- 格式:pdf
- 大小:425.89 KB
- 文档页数:26
工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕
-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系
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=p b+p g (p> p b), p= p b -p v (p< p b)
中,当地大气压是否必定是环境大气压Array当地大气压p b改变,压力表读数就会改变。当地大气压p b不一定是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理是什么
热力学第零定律
The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C — a thermometer — with body A and
4题图
temperature scales (温度的标尺,简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer.
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。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?
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 (p> pb),
p= pb
-pv (p< pb)
中,当地大气压是否必定是环境大气压?
当地大气压pb改变,压力表读数就会改变。当地大气压pb不一定是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理是什么?
热力学第零定律
The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C —a thermometer — with body A and temperature scales (温度的标尺,简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer.
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
4
p=p b+p g
中,
压p b
6
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。
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
12
(1
(2)
体先恢复平衡在抽下一块,则又如何?
(3)上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在p-v图上表示?
p
1
4.一刚性容器,中间用绝热隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空,如图2-12所示。若将隔板
抽去,分析容器中空气的热力学能将如何变化?若在隔板
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 两部分气体热力学能如
何变化? 能在。
89.气体流入真空容器,是否需要推动功?
推动功的定义为,工质在流动时,推动它下游工质时所作的功。下游无工质,故不需要推动功。利用开口系统的一般能量方程式推导的最终结果也是如此。
11.为什么稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等都会改变,
而整个系统的∆U CV =0、∆H CV =0、∆S CV
=0?
控制体的∆U CV=0、∆H CV=0、∆S CV=0是指过程进行时间前后的变化值,稳定流动系统在不同时间内各点的状态参数都不发生变化,所以∆U CV=0、∆H CV=0、∆S CV=0。稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等的改变仅仅是依坐标的改变。
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就是闭口系统不?
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就是绝热系。对不对,为什么?不对,绝热系的绝热就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(准确地说就是热力学能)不在其中。
3.平衡状态与稳定状态有何区别与联系?平衡状态一定就是稳定状态,稳定状态则不一定就是平衡状态。
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不?绝对压力计算公式
p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )
中,当地大气压就是否必定就是环境大
气压?
当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。当地大气压p b
不一定就是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理就是什么?
6.经验温标的缺点就是什么?为什
么?
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就是什
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、杯子里的热水与正在运行的电视机为研究对象,说明这些就是什么系统。
参加公路自行车赛的运动员就是开口系统、运动手枪中的压缩空气就是闭口绝热系统、杯子里的热水就是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机就是闭口系统。
9.家用电热水器就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控制体(但不包括电加热器),这就是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这就是什么系统?什么情况下能构成孤立系统?
第一章基本概念与定义
1.答:不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定
2.答:这种说法是不对的。工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。
3.答:只有在没有外界影响的条件下,工质的状态不随时间变化,这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化,就称之为稳定状态,不考虑是否在外界的影响下,这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态,均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。
4.答:压力表的读数可能会改变,根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。
5.答:温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。
6.答:任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时,除选定为基准点的温度,其他温度的测定值可能有微小的差异。
7.答:系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。
8.答:(1)第一种情况如图1-1(a ),不作功(2)第二种情况如图1-1(b ),作功(3)第一种情况为不可逆过程不可以在p-v 图上表示出来,第二种情况为可逆过程可以在p-v 图上表示出来。
9.答:经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。
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。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?
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 (p> pb), p= pb -pv
中,当地大气压是否必定是环境
大气压?
当地大气压pb改变,压力表
4题图
读数就会改变。当地大气压pb不
一定是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理是什么?
热力学第零定律
The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C — a thermometer — with body A and temperature scales (温度的标尺,简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer.
工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版
第1章 基本概念及定义
1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?
答:否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对,为什么?
答:不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系?
答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。
⒋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?在绝对压力计算公式
中,当地大气压是否必定是环境大气压?
答:可能会的。因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说,计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压
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。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?
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=p b+p g(p> p b), p= p b -p v(p< p b)
中,当地大气压是否必定是环境大气压?
当地大气压p b改变,压力表读数就会改变。当地大气压p b不一定是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理是什么?
热力学第零定律
4题图
The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C —a thermometer — with body A and temperature scales (温度的标尺,简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer.
工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版
第1章 基本概念及定义
1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?
答:否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对,为什么?
答:不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。
⒋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?在绝对压力计算公式
中,当地大气压是否必定是环境大气压?
答:可能会的。因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说,计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力,而不是随便任何其它意义上的“大气压力”,或被视为不变的“环境大气压力”。
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。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?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 =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )
中,当地大气压是否必定是环境大气
压?
当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。当地大气压
p b 不一定是环境大气压。
5.温度计测温的基本原理是什么? 6.经验温标的缺点是什么?为什么?
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?