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工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)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”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。
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.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。
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？欧阳引擎（2021.01.01）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)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.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。
⼯程热⼒学思考题及答案⼯程热⼒学思考题及答案第⼀章基本概念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得热⼒系⼀定就是闭⼝系统吗?答:不⼀定。
稳定流动开⼝系统内质量也可以保持恒定。
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，所以开⼝系统不可能就是绝热系。
对不对，为什么？答：这种说法就是不对得。
⼯质在越过边界时,其热⼒学能也越过了边界。
但热⼒学能不就是热量，只要系统与外界没有热量得交换就就是绝热系。
3.平衡状态与稳定状态有何区别与联系,平衡状态与均匀状态有何区别与联系？答：只有在没有外界影响得条件下,⼯质得状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。
稳定状态只要其⼯质得状态不随时间变化,就称之为稳定状态，不考虑就是否在外界得影响下,这就是它们得本质区别。
平衡状态并⾮稳定状态之必要条件。
物系内部各处得性质均匀⼀致得状态为均匀状态。
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.假如容器中⽓体得压⼒没有改变,试问安装在该容器上得压⼒表得读数会改变吗？绝对压⼒计算公式ｐ= p b+ｐe（ｐ>p b),p v=p b?p (p b答:压⼒表得读数可能会改变，根据压⼒仪表所处得环境压⼒得改变⽽改变。
当地⼤⽓压不⼀定就是环境⼤⽓压。
环境⼤⽓压就是指压⼒仪表所处得环境得压⼒。
5.温度计测温得基本原理就是什么？答:温度计随物体得冷热程度不同有显著得变化。
6.经验温标得缺点就是什么？为什么?答：任何⼀种经验温标不能作为度量温度得标准。
由于经验温标依赖于测温物质得性质，当选⽤不同测温物质得温度计、采⽤不同得物理量作为温度得标志来测量温度时,除选定为基准点得温度,其她温度得测定值可能有微⼩得差异。
7.促使系统状态变化得原因就是什么？答:系统内部各部分之间得传热与位移或系统与外界之间得热量得交换与功得交换都就是促使系统状态变化。
8.(1)将容器分成两部分,⼀部分装⽓体，⼀部分抽成真空,中间就是隔板。
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。
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。
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。
4题图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。
或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。
12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽p v1a b29题图a b冷水 冷水热水传热 传热 热水 电流下一块，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？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。
工程热力学课后思考题答案第1章 基本概念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？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。
4题图环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说，计算式中的Pb 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”。
当地大气压就是指的所处地点的大气压力. 任何一个地点的大气压不仅是海拔高度的函数, 而且是天气或者说是气候的函数. 也就是说是时间的函数. 但是某地的大气压随时间的变化并不会很大, 也不会非常频繁. 假如当地大气压仅仅是指所处地点地表附近的大气压, 那么所处地点上方空间中的任何一个位置就不能说成是"当地", 而只能说成是"环境",5．温度计测温的基本原理是什么？热力学第零定律如果两个热力系的每一个都与第三个热力系处于热平衡，则它们彼此也处于热平衡。
工程热力学沈维道第五版思考题答案1.在无摩擦的内平衡过程中，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容D比热容(正确答案)2.在定容的情况下，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容(正确答案)C比定压热容D比热容3.在定压的情况下，单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
[单选题] *A 热容B比定容热容C比定压热容(正确答案)D比热容4.由液态变为气态的过程为 [单选题] *A 升华B 结晶C 凝结D 汽化(正确答案)5.气相转变为液相的过程 [单选题] *A 汽化B 结晶C 凝结(正确答案)D 升华6. 液相和气相处于动态平衡的状态 [单选题] *A 稳定状态B 准平衡状态C 饱和状态(正确答案)D 未饱和状态7.水温低于饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)(正确答案)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽8.水温达到当前压力所对应的饱和温度时的水 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水(正确答案)C 饱和蒸汽D 过热蒸汽9.饱和水和饱和蒸汽的混合物 [单选题] *A 饱和湿空气B 湿蒸汽(正确答案)C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气10. 水蒸气的温度高于当前压力所对应的饱和温度时叫做 [单选题] *A 未饱和水(过冷水)B 饱和水C 饱和蒸汽D 过热蒸汽(正确答案)11. 饱和蒸汽与湿蒸汽质量之比 [单选题] *A 湿度B 干度(正确答案)C 相对湿度D 绝对湿度12. 干空气和水蒸气的混合物 [单选题] *A 过热水蒸气B 湿蒸汽C 干饱和蒸汽D 湿空气(正确答案)13. 干空气和饱和水蒸气的混合物 [单选题] *A 饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 饱和湿空气(正确答案)14．干空气和过热水蒸气的混合物 [单选题] *A 未饱和水B 湿饱和蒸汽C 干饱和蒸汽D 未饱和湿空气(正确答案)15.1立方米湿空气中含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度(正确答案)16.在含有1KG干空气的湿空气中，含有的水蒸气质量 [单选题] *A 含湿量(正确答案)B 摩尔质量C 相对湿度D 绝对湿度17.相对湿度：湿空气中水蒸气分压力与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力之比。
⼯程热⼒学第四版课后思考题答案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)。
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三章 理想气体的性质1. 怎样正确看待“理想气体”这个概念？在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的一些公式？答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。
理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。
判断所使用气体是否为理想气体（1）依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；（2）应考虑计算所要求的精度。
若为理想气体则可使用理想气体的公式。
2.气体的摩尔体积是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是0.022414m 3/mol?答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同而变化。
只有在标准状态下摩尔体积为0.022414m 3/mol3.摩尔气体常数R 值是否随气体的种类不同或状态不同而异？答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。
4.如果某种工质的状态方程式为RgT pv =，那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数吗？ 答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。
5.对于一种确定的理想气体，)(v p c c −是否等于定值？v p c c 是否为定值？在不同温度下)(v p c c −、v p c c 是否总是同一定值？答：对于确定的理想气体在同一温度下v p c c −为定值，v p c c 为定值。
在不同温度下v p c c −为定值，v p c c 不是定值。
6.麦耶公式Rg c c v p =−是否适用于理想气体混合物？是否适用于实际气体？ 答：迈耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体。
7.试论证热力学能和焓是状态参数，理想气体热力学能和焓有何特点？答：在工程热力学里，在无化学反应及原子核反应的过程中，化学能、原子核能都不变化，可以不考虑，因此热力学能包括内动能和内位能。
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。
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。
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。
4题图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。
或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。
12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去p v1a b29题图隔板，每抽一块板让气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？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。
工程热力学课后思考题答案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，随物质进出的热能不在其中。
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 pb -pv (p pg2 p2=pg2+p1 pg1 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+pb 5．温度计测温的基本4题图原理是什么？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. 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、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a b 9题图控制体，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系统。
包括电加热器则为开口绝热系统。
将能量传递和质量传递全部包括在内，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．分析汽车动力系统与外界的质能交换情况。
吸入空气，排出烟气，输出动力以克服阻力，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，突然抽去隔板，气体设真空部分装有许多隔下一块，则又如何？上述两种情况从初态变p 1 a b 2 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。
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。
热量是工质状态发生变化时通过系统边界传递的热能，其大小与变化过程有关，热量不是状态参数。
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热转换、有限温差传热、自膨胀、混合过程、电阻等等。
5-5 试证明热力学第二定律的各种说法的等效性：若克劳修斯说法不成立，则开尔文说法也不成立。
答：热力学第二定律的各种说法都是等效的，可以证明它们之间的等效性。
T1 Q1 Q2 E Q2 T2 T2 W0 Q E W T1 Q1 R Q2 图4-1图4-2 如图4–1所示，某循环发动机E自高温热源T1吸热Q1，将其中一部分转化为机械能W0，其余部分Q2=Q1–W0排向低温热源T2，如果可以违反克劳修斯说法，即热量Q2可以不花代价地自低温热源传到高温热源，如图中虚线所示那样，则总的结果为高温热源失去热能(Q1–Q2)，循环发动机产生了相应的机械能W0，而低温热源并无变化，相当于一台从单一热源吸热而作功的循环发动机。
所以，违反克劳修斯说法必然违反开尔文说法，类似地，违反开尔文说法也必然违反克劳修斯说法，两种说法完全等价。
5-6下列说法是否有错误：循环净功Wnet愈大则循环热效率愈高；不可逆循环热效率一定小于可逆循环热效率；可逆循环热效率都相等，?t?1?T2。
T1 错。
错。
应当是在同样的高温热源和低温热源之间。
否则没有比较基础。
错。
应当是在同样的高温热源和低温热源之间。
否则没有比较基础。
5-7循环热效率公式：?t?q1?q2和?t?T1?T2是否完全相同？各适用于哪些场合？q1T1答：不同。
前者适用于一般的循环，后者仅适用于在两个恒温热源之间工作的可逆循环。
不违反。
它是依赖于压力差作功的。
5-8下述说法是否正确：熵增大的过程必定为吸热过程；熵减小的过程必为放热过程；定熵过程必为可逆绝热过程；熵增大的过程必为不可逆过程；使系统熵增大的过程必为不可逆过程；熵产Sg>0的过程必为不可逆过程。
答：错。
不可逆绝热过程熵也会增大。
错，不准确。
不可逆放热过程，当放热引起的熵减大于不可逆引起的熵增时，它也可以表现为熵略微减少，但没有可逆放热过程熵减少那么多。
错。
不可逆放热过程，当放热引起的熵减等于不可逆引起的熵增时，它也可以表现为熵没有发生变化。
错。
可逆吸热过程熵增大。
错。
理如上。
可以说：“使孤立系统熵增大的过程必为不可逆过程。
” 对。
5-9下述说法是否有错误：不可逆过程的熵变?S无法计算；如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆，则?S不可逆>?S可逆，?Sf，不可逆>?Sf，可逆，?Sg，不可逆>?Sg，可逆；不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵S2>S1，不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵S2?ds?0，?答：?qTr?0。
错。
熵是状态参数，只要能够确定起迄点，就可以确定熵变?S。
错。
应为?S不可逆=?S可逆、Sf，不可逆Sg，可逆。
因为熵是状态参数，同一初始状态和同一终了状态之间的熵差保持同一数值，与路径无关。
错。
不可逆绝热压缩过程的终态熵也大于初态熵，S2>S1。
错。
?ds?0，因为熵是状态参数。
5-10从点a开始有两个可逆过程：绝热线上，问qa–b和qa–b和qa–c。
答：可逆定容过程a-b和可逆定p b a c 0v 图5–34 定容过程a–b和定压过程a–c，b、c两点在同一条qa–c哪个大？并在T–s图上表示过程a–b和a–c及压过程a-c的逆过程c-a以及可逆绝热线即定熵线上过程b-c构成一可逆循环，它们围成的面积代表了对外作功量，过程a-b吸热，过程c-a放热，根据热力学第一定律，必然有图中，qa-b为absbsaa围成的5-11某种理想气体同一初态压缩到相同的终压，在p–v过程的技术功及不可逆过程的a sa sb 10题图s T b ?qa-b?>?qc-a?，才能对外输出净功。
也就是，qa-b>qa-c。
面积，qa-c为acsbsaa围成的面积。
经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程，将气体图上和T–s图上画出两过程，并在T–s图上示出两火用损失。
c T p1 T1 不可逆可逆p p1 T1 可逆不可逆p2 p2 s1 s2 s 11题图v 答：见图。
5-12孤立系统中进行了可逆过程；不可逆过程，问孤立系统的总能、总熵、总火用各如何变化？答：孤立系统中进行了可逆过程后，总能、总熵、总火用都不变。
孤立系统中进行了不可逆过程后，总能不变，总熵、总火用都发生变化。
5-13 例5–12中氮气、310K可逆定温膨胀变化到、310K，w1–2，max=w= kJ/kg，但根据最大有用功的概念，膨胀功减去排斥大气功才等于有用功，这里是否有矛盾？答：没有矛盾。
5-14 下列命题是否正确？若正确，说明理；若错误，请改正。
成熟的苹果从树枝上掉下，通过与大气、地面的摩擦、碰撞，苹果的势能转变为环境介质的热力学能，势能全部是火用，全部转变为火无。
在水壶中烧水，必有热量散发到环境大气中，这就是火无，而使水升温的那部分称之为火用。
一杯热水含有一定的热量火用，冷却到环境温度，这时的热量就已没有火用值。
系统的火用只能减少不能增加。
任一使系统火用增加的过程必然同时发生一个或多个使火用减少的过程。
5-15 闭口系统绝热过程中，系统初态1变化到终态2，则w=u1–u2。
考虑排斥大气作功，有用功为wu= u1–u2–p0(v1–v2)，但据火用的概念系统初态1变化到终态2可以得到的最大有用功即为热力学能火用差：wu,max=ex,U1–exU2=u1–u2–T0(s1–s2)–p0(v1–v2)。
为什么系统初态1可逆变化到终态2得到的最大有用功反而小于系统初态1不可逆变化到终态2得到的有用功小？两者为什么不一致？P170 5-1 ?t=?20?=T1??Q2=?t?1Q1??1??104=/h ? N=W/95%=Q1/(?t)=?104/(?)=/h=N 电炉= Q1=?104kJ/h= 5-2 不采用回热p2=p1=, T4=T1=300K, T3=T2=1000K, q23=400kJ/kg,q12=cp(T2-T1)=?(1000-300)=/kgq34=cp(T4-T3)=?(300-1000)=-/kgq23=RT2ln(p2/p3),q41=RT1ln(p4/p1)=RT1ln(p3/p2)=-RT1ln(p2/p3) ? q41=-T1 q23/T2= -300?400/1000=-120kJ/kg ?t=1-?q41 +q34?/ (q12+q23) =1-?-?/ (+400) = 采用极限回热，过程34放热回热给过?r=1-?q41?/q23) =1-?-120?/400= 5-3 如图所示，如果两条绝热线可以相交，p b c s2 a 程12，q34?q12 s1 则令绝热线s1、s2交于a点，过b、c两v 5-3题图点作等压线分别与绝热线s1、s2交于b、c点。
