工程热力学(张忠进 华自强 高青)第四版第十章答案

华自强工程热力学第四版答案【篇一：工程热力学课后答案--华自强张忠进(第三版)pdf下载h03】txt>焓、比热容和熵的计算3-1 有1 kg氮，若在定容条件下受热，温度由100 ℃升高到500 ℃，试求过程中氮所吸收的热量。

3-2 有1 mol二氧化碳，在定压条件下受热，其温度由800 k 升高到 1 000 k，试求按定值比热容计算所引起的误差，并分析其原因。

解根据附表 5 二氧化碳的热力性质表得q p ? h2 ?? h1 =42769－32179=10590 j/mol该计算结果为描述该过程热量的准确数值。

两种方法的误差10590 ?? 7480 ??? 29.37 % 10590产生如此大误差的原因是，计算状态偏离定值比热的状态(25℃) 较远，且过程温差较大。

3-3 有一个小气瓶，内装压力为20 mpa、温度为20 ℃的氮气10 cm 。

该气瓶放置在一个0.01 m 的绝热容器中，设容器内为真空。

试求当小瓶破裂而气体充满容器时气体的压力及温度，并 3 3理想气体的热力学能、焓、比热容和熵的计算 ?23? 解由附表1查得氮气的气体常数rg=0.296 8 kj/（kg k），故6 pivi20 ? ? 0.01 10 m ??? 229.98 kg ?r t0.2968 ? 273 ? 20gi气体经历了一个不可逆的等温膨胀过程，在过程中q=0，w=0， ?? u=0，u2=ui，t2=ti所以小瓶破裂而气体充满容器时的压力为mrgt 2 ?229.98 ? 0.2968 ? 293 ? 20 kpa p2 ?0.01 v 23-4 有一储气罐，罐中压缩空气的压力为1.5 mpa，温度为 37℃，现用去部分压缩空气而罐内压力降为1 mpa，温度降为3.1 ℃。

假设耗气时储气罐和环境的热交换可忽略不计，试说明罐内所剩空气在储气罐耗气过程中所进行的能量转换过程及其输出能量的数量。

解以罐内1 kg的剩余空气为研究对象, 由于耗气时储气罐和环境的热交换可忽略不计, 所以q ? 0 ，w1??2 ? u1 ?? u2由附表1查得空气的比定容热容为0.716 kj/(kg k), 则有w1?? t2 ) 2 ? cv (t1 ??rgt 1 0.2871? 310 3? 1 ?? ? 0.059 4 m/kgp1 1500rgt 2 0.2871? 276 3? 2 ? ? ? 0.079 3 m/kgp2 1000?24?理想气体的热力学能、焓、比热容和熵的计算在压缩空气流出过程中,罐内剩余空气经历了一个不可逆的绝热膨胀过程。

沈维道、将智敏、童钧耕《工程热力学》课后思考题答案工程热力学思考题及答案第 十 章 气体动力循环1.以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。

答：分析动力循环的一般方法：首先把实际过程的不可逆过程简化为可逆过程。

找到影响热效率的主要因素和提高热效率的可能措施。

然后分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际损失的部位、大小、原因以及改进办法。

2.内燃机定容加热理想循环和燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率分别为111−−=k t εη和()kk t 111−−=πη。

若两者初态相同，压缩比相同，他们的热效率是否相同？为什么？若卡诺循环的压缩比与他们相同，则热效率如何？为什么？答：若两者初态相同，压缩比相同，它们的热效率相等。

因为21vv =ε而12pp =π对于定压加热理想循环k k v v p p ε==)(2112带入效率公式可知二者相等。

若卡诺循环的压缩比与他们相同，则有()112112−−==k k v v T T ε，111−−=k t εη他们的效率都相等。

3.活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？答：理论上可以利用回热来提高热效率。

在实际中也得到适当的应用。

如果采用极限回热，可以提高热效率但所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现。

4.燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环净功(如图8-1)，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低，试分析之。

答：采用定温压缩增加了循环净功。

而121T−=η在此过程中2T 不变，1T 变小，所以其热效率降低。

5.燃气轮机装置循环中，膨胀过程在理想极限情况下采用定温膨胀，可增大膨胀过程作出的功，因而增加了循环净功(如图8-2)，但在没有回热的情况下循环热效率反而降低，为什么？答：定温膨胀增大膨胀过程作出的功，增加循环净功，但121T −=η在此过程中2T 变大，1T 不变，所以其热效率降低。

工程热力学第四版（华自强/张忠进）习题提示与答案1-1 试确定表压力为0.1 kPa 时U 形管压力计中的液柱高度差。

(1)液体为水，其密度为1 000 kg/m 3；(2)液体为酒精，其密度为789 kg/m 3。

提示：表压力数值等于U 形管压力计显示的液柱高度的底截面处液体单位面积上的力，g h p ρ∆=e 。

答案：(1) mm 10.19=∆水h (2) mm 12.92=∆酒精h 。

1-2 测量锅炉烟道中真空度时常用斜管压力计。

如图1-17所示，若α=30°，液柱长度l ＝200 mm ，且压力计中所用液体为煤油，其密度为800 kg/m 3 ，试求烟道中烟气的真空度为多少mmH 2O(4 ℃)。

提示：参照习题1-1的提示。

真空度正比于液柱的“高度”。

答案：()C 4O mmH 802v ο=p 。

1-3 在某高山实验室中，温度为20 ℃，重力加速度为976 cm/s 2，设某U 形管压力计中汞柱高度差为30 cm ，试求实际压差为多少mmHg(0 ℃)。

提示：描述压差的“汞柱高度”是规定状态温度t =0℃及重力加速度g =980.665cm/s 2下的汞柱高度。

答案：Δp =297.5 mmHg(0℃)。

1-4 某水塔高30 m ，该高度处大气压力为0.098 6 MPa ，若水的密度为1 000 kg/m 3 ，求地面上水管中水的压力为多少MPa 。

提示：地面处水管中水的压力为水塔上部大气压力和水塔中水的压力之和。

答案：Mpa 8 0.392=p 。

1-5 设地面附近空气的温度均相同，且空气为理想气体，试求空气压力随离地高度变化的关系。

又若地面大气压力为0.1 MPa ，温度为20 ℃，求30 m 高处大气压力为多少MPa 。

提示： h g p p ρ-=0 →TR hg p p g d d -=，0p 为地面压力。

答案：MPa 65099.0=p 。

1-6 某烟囱高30 m ，其中烟气的平均密度为0.735 kg/m 3。

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？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)。

将能量传递与质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。

第10章 制冷循环第10章 制冷循环10-1 在商业上还用“冷吨”表示制冷量的大小，1“冷吨”表示1吨0℃的水在24小时冷冻到0℃冰所需要的制冷量。

证明1冷吨=3.86kJ/s 。

已知在1标准大气压下冰的融化热为333.4kJ/kg 。

解：1冷吨=333.4 kJ/kg ×1吨/24小时=333.4×1000/(24×3600) kJ/s=3.86kJ/s压气机入口T 1= 263.15K 压气机出口 K T T kk 773.416515.2634.114.1112=×==−−π冷却器出口T 3=293.15K 膨胀机出口 K T T kk 069.185515.2934.114.1134===−−π制冷量 ()()kg kJ T T c q p c /393.78069.18515.263004.141=−×=−= 制冷系数第10章 制冷循环()()()()71.1069.18515.26315.293773.416069.18515.263413241=−−−−=−−−−==T T T T T T w q net c ε10-4 压缩空气制冷循环中，压气机和膨胀机的绝热效率均为0.85。

若放热过程的终温为20℃，吸热过程的终温为0℃，增压比π=3，空气可视为定比热容的理想气体，c p =1.004kJ/（kg·K ），k =1.4。

求：（1）画出此制冷循环的T-s 图；（2）循环的平均吸热温度、平均放热温度和制冷系数。

433'4循环的平均吸热温度 ()K T T T T s q T cc 887.248986.22515.273ln 986.22515.273ln 414114=−=−=∆=′′′ 循环的平均放热温度 ()K T T T T s q T 965.33915.293638.391ln 15.293638.391ln32322300=−=−=∆=′′′第10章 制冷循环循环的制冷系数921.0)896.22515.293()15.273638.391(986.22515.273)()(/431/2/41=−−−−=−−−−=T T T T T T ε10-5 某压缩蒸气制冷循环用氨作制冷剂。

解 第二章 热力学第一定律2-1 一辆汽车在1.1 h 内消耗汽油37.5 L ，已知通过车轮输出的功率为64 kW ，汽油的发热量为44 000 kJ/kg ，汽油的密度为0.75 g/cm 3，试求汽车通过排气、水箱散热及机件的散热所放出的热量。

解 37.5 L=33cm 105.37×消耗汽油量 kg 13.281075.01037.533=×××=−m 汽油燃烧发出的热量kJ 10238.10044013.2861×=×=Q1.1小时内汽车发出功kJ/h1053.203606450×=×=W 所以通过排气、机件散热所发出的热量kJ 1084.91053.210238.15562×=×−×=Q2-2 一台工业用蒸汽动力装置，每小时能生产11 600 kg 蒸汽，而蒸汽在汽轮机中膨胀作功输出的功率为3 800 kW 。

如果该装置每小时耗煤1 450 kg ，煤的发热量为30 000 kJ/kg ，而在锅炉中水蒸气吸收的热量为2 550 kJ/kg 。

试求：(1)锅炉排出废烟气带走的能量；(2)汽轮机排出乏汽带走的能量。

（1）每小时该装置煤的发热量 kJ/h 1043500300014551×=×=Q每小时锅炉中水蒸汽吸热kJ/h 108.29502550011652×=×=Q所以废气带走的热量5521g 108.29510435×−×=−=Q Q QkJ/h 10392.17×=（2）每小时汽轮机输出功kJ/h 108.1363600380050×=×=W所以乏汽带走的能量5502w 108.136108.295×−×=−=W Q WkJ/h 1059.17×=2-3 夏日室内使用电扇纳凉，电扇的功率为0.5 kW ，太阳照射传入的热量为0.5 kW 。

10-1蒸汽朗肯循环的初参数为16.5MPa 、550℃，试计算在不同背压p2=4、6、8、10及12kPa 时的热效率。

解：朗肯循环的热效率3121h h h h t --=η h1为主蒸汽参数由初参数16.5MPa 、550℃定 查表得：h1=3433kJ/kg s1=6.461kJ/(kg.K) h2由背压和s1定 查h-s 图得：p2=4、6、8、10、12kPa 时分别为 h2=1946、1989、2020、2045、2066 kJ/kg h3是背压对应的饱和水的焓 查表得。

p2=4、6、8、10、12kPa 时饱和水分别为h3=121.41、151.5、173.87、191.84、205.29 kJ/kg 故热效率分别为：44.9％、44％、43.35％、42.8%、42.35％10-2某朗肯循环的蒸汽参数为：t1＝500℃、p2＝1kPa ，试计算当p1分别为4、9、14MPa 时；（1）初态焓值及循环加热量；（2）凝结水泵消耗功量及进出口水的温差；（3）汽轮机作功量及循环净功；（4）汽轮机的排汽干度；（5）循环热效率。

解：（1）当t1＝500℃，p1分别为4、9、14MPa 时初焓值分别为：h1=3445、3386、3323 kJ/kg熵为s1=7.09、6.658、6.39 kJ/(kg.K)p2＝1kPa(s2=s1)对应的排汽焓h2：1986、1865、1790 kJ/kg 3点的温度对应于2点的饱和温度t3=6.98℃、焓为29.33 kJ/kg s3=0.106 kJ/(kg.K) 3`点压力等于p1，s3`=s3， t3`=6.9986、7.047、7.072℃则焓h3`分别为：33.33、38.4、43.2 kJ/kg循环加热量分别为：q1=h1-h3`=3411、3347、3279.8 kJ/kg （2）凝结水泵消耗功量： h3`-h3 进出口水的温差t3`-t3 （3）汽轮机作功量h1-h2 循环净功=0w h1-h2-( h3`-h3) （4）汽轮机的排汽干度s2=s1=7.09、6.658、6.39 kJ/(kg.K) p2＝1kPa 对应的排汽干度0.79、0.74、0.71 （5）循环热效率10q w =η＝10-3一理想朗肯循环，以水作为工质，在循环最高压力为14MPa 、循环最高温度540℃和循环最低压力7 kPa 下运行。

工程热力学课后思考题答案第四版1 •不•定，稳定流动系统内质量也保持fii定。

2.不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热最），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。

3.平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。

4.当地大气压內改变，压力表读数就会改变。

当地大气压內不一定是环境大气压。

5.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（温度的标丿Q,简称温杓;）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.6.不同测温物质的测温结果有较大的误菲，因为测温结果依赖于测温物质的性质。

7.有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。

8.参加公路白行车赛的运动员是开口系统、运动手枪屮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——忽略熬发时）、正在运行的电视机是闭口系统。

9.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.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。

工程热力学第四版答案第一章基本概念真空容器的长度为1-1毫米，容器两侧的压力为1-1毫米？容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为0.1mpa。

[解]：(1)FA.Pa（pb？p）？1m2？（0.1？106pa？1000pa）？99000npv?pb?p?(0.1?106pa?1000pa)/133.3224?742.56mmhg(2)1-2试确定表压为0.01mpa时u型管压力计中液柱的高度差。

(1)u型管中装水，其密度为1000kg/m3；（2） U形管内充满酒精，密度为789kg/m3。

[溶液]：根据公式（1-6），PG=？Gz、明白了吗？z=pgg(1)z水0.01?106??3?1.0197m?1019.7mm?水g10?9.80665pgpg0.01?106??1.2494m?1292.4mm(2)?z酒精??酒精g789?9.80665?此题目的目的是练习如果通过u型管压力计的液柱高度差计算表压力。

1-3用u型管测量容器中气体的压力。

在水银柱上加一段水图(1-12)，测得水柱度850mm，汞柱度520mm。

当时大气压力为755mmhg，问容器中气体的绝对压力为若干？[解决方案]：高水柱和汞柱的高大气压力之和是容器中的空军单位，需要转换。

的绝对压力，但各种压Pph2o？phg？B850? 9.806375? (520?955)? 133.3224? 178320帕？1.7832bar图1-121-4用斜管压力计测量量锅炉管道中烟气的真空度。

管子的倾角??30，压力计中使用密度为800kg/m3的煤油。

倾管中液柱长度为l=200mm。

当时大气压力-1-pv??glsin30?800?9.80665?0.2?0.5=784.5pa=80mmh2ob=745mmhg，问烟气的真空度为若干毫米汞柱？绝对压力为若干毫米汞柱？[解]：(1)根据式(1-6)式有（2）根据公式（1-5），有p?b?pv?745?784.5?750062?10?3?739.12mhg?此题目的练习真空度，绝对压力，表压之间的关系及压力单位之间的换算关系。

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？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。

10-第十章 实际气体1 已知甲烷CH 4的临界点参数为p c ＝4.64 MPa 、T c ＝190.7 K ，试利用通用压缩因子图，确定温度为100 ℃、压力为4 MPa 时甲烷的比体积，并与按理想气体状态方程式计算得到的数值进行比较，计算后者的误差为多少?解 甲烷（CH 4）在指定状态下的对比态参数为：862.064.44===c r p p p96.17.1903.37===c r T T T 由通用压缩因子图查得 Ｚ=0.985再查得CH 4的气体常数 R g =0.518 3 kJ/(kg K)，0476.040003735183.0985.0g =××==p T zR v m 3/kg若按理想气体处理，则有：0483.040003735183.0g =×==′pT R v m 3/kg %45.10145.00483.00476.00483.0==−=′−′v v v10-2 已知乙烯C 2H 4的临界点参数为p c ＝5.12 MPa 、T c ＝283 K ，试利用通用压缩因子图，确定温度为50 ℃、压力为5 MPa 时乙烯的比体积并计算按理想气体处理所引起的误差。

解 乙烯（C 2H 4）在指定状态时的对比态参数：977.012.55c r ===p p p 142.12832.323c r ===T T T 由通用压缩因子图查得：z =0.76；乙烯（C 2H 4）的气体常数为：R g =0.296 4 kJ/kg k ，因此有：60002.3232964.076.0g ××==p T zR v =0.014 6 m 3/kg 若按理想气体处理，则有： 0192.050002.3232964.0g =×==′p T R v m 3/kg %2424.00196.00146.00192.0==−=′−′v v v10-3 设某气体遵守状态方程式p (v －b )＝R g T ，试证明：c p －c V ＝R g证明 比热差的一般表达式为：v p v p T p T v T c c )()(∂∂∂∂=− 对于状态方程为p (v －b )＝R g T 的气体，有： bv TR p −=g则有： Tpb v R T p v =−=∂∂g )(p R TvpT R b v p g g )(,=∂∂+= 把上述结果代入一般表达式，则有：错误！未定义书签。

工程热力学第十章答案第一节1. 什么是能量转换的一般定理？能量转换的一般定理是能量守恒定律在边界上的推广。

根据这个定理，封闭系统的能量转化率等于系统边界的能量通量。

即$$\\sum \\dot{Q}_i - \\sum \\dot{W}_i = \\sum(\\dot{Q}_{i, out} - \\dot{Q}_{i, in})$$其中，$\\sum \\dot{Q}_i$ 表示系统吸收的热量，$\\sum\\dot{W}_i$ 表示系统所做的功，$\\sum (\\dot{Q}_{i, out} -\\dot{Q}_{i, in})$表示系统通过边界进出的热能。

2. 什么是无源设备和有源设备？无源设备是指在设备处于稳态运行时，不会将外界能量转化为工作能量的设备。

例如，容器内的气体压力可以用于充当无源设备。

而有源设备则是指能够将一种形式的能量转化为另一种形式的设备，例如蒸汽轮机和内燃机。

3. 什么是热机？热机是指利用能量传递方式为供热，能量转换方式为机械功的设备。

热机通过在工作物质中产生温度差，利用温度差的利用能量转化为机械功。

常见的热机有汽车发动机、发电厂中的汽轮机等。

4. 内燃机和外燃机有什么区别？内燃机和外燃机是两种常见类型的热机。

它们的区别在于燃烧过程发生的地点不同。

在内燃机中，燃烧发生在工作物质内部，而外燃机中，燃烧过程发生在工作物质的外部。

内燃机通常使用可燃混合物直接进入工作缸内进行燃烧，如汽油机和柴油机。

而外燃机则通过燃烧来加热工作物质外部的热媒体，如水蒸气，然后通过热交换器将热能传给工作物质，如蒸汽轮机。

第二节1. 定义和计算最大功率输出的效率。

最大功率输出的效率是指达到最大功率时，能量的利用效率。

在热力学中，最大功率输出的效率用热功率除以热源的输入功率来计算。

即$$\\eta = \\frac{P_{out}}{P_{in}}$$其中，P PPP表示输出的功率，P PP表示输入的功率。

所示，若当地大气压）管子。

求烟气的封良好，蒸汽只能从盖子中间的缝隙逸出，在缝隙的上方有一个可移动的小柱塞，所以只有锅内蒸汽的压力超过了柱塞的压力后蒸汽才能逸出，所示，已知当场大气1表示）。

p / MPa 1.655 1.0690.7240.5000.3960.3170.2450.1930.1033V / cm114.71163.87245.81327.74409.68573.55655.48704.64491.612 和过程3-1。

试0.5 × 10 Pa 2 × (54.09J/kg ×1kg ×103 - 0.1×10 Pa × 0.1561m )工程热力学第 4 版习题解解：可逆过程对外界作功最大，故按可逆定温膨胀计算：V2V 1w = R g T ln= 0.26kJ/(kg · K) × (273.15 + 27)K × ln = 54.09kJ/kgA × 2lA × l m '2m '2c 2 2W = W 0 +Δc 2 = p 0 (V 2 - V 1 ) +（a ）图 2-1m 1 R g T 1p 11kg × 260J/(kg · K) × 300.15K 6V 1 === 0.1561m 3V 2 = 2V 1 = 0.3122m 3代入式（a ）6 310kgc 2 == 87.7m/s 2-4 气体某一过程中吸收了 50J 的热量，同时，热力学能增加 84J ，问此过程是膨胀过程还是压缩过程？对外作功是多少 J ？解：取气体为系统，据闭口系能量方程式W = Q - ΔU = 50J - 84J = -34J所以过程是压缩过程，外界对气体作功 34J 。

6的总功率是 375kW ，且最终全部变成热能，另外，室内经常点着 50 盏 100W 的电灯，若使该车间温度保持不变，问每小时需另外加入多少热量？解：要使车间保持温度不变，必须使车间内每小时产生的热量等散失的热量，即Q = Q m + Q E + Q B + Q l = 06Q E = 50 × 0.1kJ/s × 3600s = 18000kJ66 62-6 夏日，为避免阳光直射，密闭门窗，用电扇取凉，若假定房间内初温为 28℃，压力为 0.1MPa ，电扇的功率为 0.06kW ，太阳直射传入的热量为 0.1kW ，若室内有三人，每人每10，活塞、。

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p b压？p g2当地大气压 p b 改变，压力表读数就会改变。

当地大气压p g 1p b 不一定是环境大气压。

p 2=p g2 +p 15．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 p 1 =p g1 +p b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？4 题图举例说明。

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？电流热水传热热水传热冷水冷水a b9 题图不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。