工程热力学课后题答案
工程热力学课后作业答案
9-1压力为，温度为20℃的空气，分别以100、300、500及1000m/s 的速度流动，当被可逆绝热滞止后，问滞止温度及滞止压力各多少？ 解：h 1=1T c p =×293=296kJ/kg h 0=h 1+2 2c 当c=100m/s 时： h 0=301 kJ/kg ，T 0＝p c h 0＝298K ，11010)(-=k k T T p p ＝ MPa 当c=300m/s 时： h 0=341 kJ/kg ，T 0＝，p 0= 当c=500m/s 时： h 0=421 kJ/kg ，T 0＝，p 0= 当c=1000m/s 时： h 0=796 kJ/kg ，T 0＝，p 0= 9-2质量流量1=m &kg/s 的空气在喷管内作定熵流动，在截面1-1处测 得参数值p 1= ，t1＝200℃，c1=20m/s 。在截面2-2处测得参数值p 2＝。求2-2截面处的喷管截面积。 解：=?==3.0528.01p p c β> MPa 采用渐缩喷管。 c1=20m/s 较小忽略。 因此2-2截面处是临界点 ==-k k p p T T 12)12(1421K
== 222P RT v kg =--=-])12(1[11221k k p p k kRT c 323m/s =?=2 22c m v f 9-3渐缩喷管进口空气的压力p 1= ，t1＝80℃，c1=50m/s 。喷管背压 p b = 。求喷管出口的气流速度c2，状态参数v2、t2。如喷管出口截 面积f2=1cm 2，求质量流量。 解: ?==528.01p p c β=< MPa 没有到临界。 滞止温度： p c c T T 21021+=＝ 滞止压力：1)10(10-=k k T T p p ＝ MPa =--=-])0 2(1[10221k k p p k kRT c m/s k k p p T T 1 )1 2(12-=＝304K ==2 22P RT v m 3/kg ==2 22v c f m m 3/s 9-4如上题喷管背压p b = 。求喷管出口的气流速度及质量流量？ 解：?==528.01p p c β= MPa >p b 所以渐缩喷管进口截面压力p2＝p c ＝ MPa
工程热力学课后答案
第六章 水蒸气性质和蒸汽动力循环 思 考 题 1. 理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度及压力都有关。试根据水蒸气图表中的数据，举例计算过热水蒸气的热力学能以验证上述结论。 [答]： 以500℃的过热水蒸汽为例，当压力分别为1bar 、30bar 、100bar 及300bar 时，从表中可查得它们的焓值及比容，然后可根据u h pv =-计算它们的热力学能，计算结果列于表中： 由表中所列热力学能值可见：虽然温度相同，但由于是实际气体比容不同，热力学能值也不同。 2. 根据式(3-31)c h T p p =?? ????? ??? ? ????可知：在定压过程中d h =c p d T 。这对任何物质都适用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得d h = c p d T =0 （因为水定压汽化时温度不变，d T =0）。然而众所周知 , 水在汽化时焓是增加的 (d h >0)。问题到底出在哪里? [答] ：的确，d h =c p d T 可用于任何物质，只要过程是定压过程。水在汽化时，压力不变，温度也不变，但仍然吸收热量（汽化潜热）吸热而不改变温度，其比热应为无穷大，即此处的p C 亦即为T C ，而T C =∞。此时0dh =∞g ＝不定值，因此这时的焓差或热量（潜热）不同通过比热和温差的乘积来计算。 3. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？ [答] ：在较低压力下，饱和液体和饱和蒸汽虽具有相同的温度和压力，但它们的密度却有很大的差别，因此在重力场中有明显的界面（液面）将气液两相分开，随着压力升高，两饱和相的密度相互接近，而在逼近临界压力（相应地温度也逼近临界温度）时，两饱和相的密度差逐渐消失。流体的这种汽液两相无法区分的状态就是临界状态。由于在临界状态下，各微小局部的密度起伏较大，引起光线的散射形成所谓临界乳光。
工程热力学课后题问题详解
习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高 mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α，压力计中 使用3/8.0cm g =ρ 的煤油，斜管液体长度mm L 200=，当地大气压力MPa p b 1.0=，求烟 气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为 kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线空间为系统。 答案略。 7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为MPa 4.13；冷凝器的蒸汽压力用真空表测量，其读数为mmHg 706。若大气压力为MPa 098.0，试求汽轮机进出处和冷凝器的蒸汽的绝对压力（用 MPa 表示） MPa p MPa p 0039.0;0247.021== 8.测得容器的真空度 mmHg p v 550=，大气压力 MPa p b 098.0=，求容器的绝对压力。若大气压
工程热力学课后思考题及答案
第一章 思考题 1、如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？ 答：不对。因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。因 此即使容器中的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会随之变化，而不能保持不变。 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系 答：平衡（状态）值的是热力系在没有外界作用（意即热力、系与外界没有能、质交换，但不排除 有恒定的外场如重力场作用）的情况下，宏观性质不随时间变化，即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。所以两者是不同的。如对气-液两相平衡的状态，尽管气-液两相的温度，压力都相 同，但两者的密度差别很大，是非均匀系。反之，均匀系也不一定处于平衡态。 但是在某些特殊情况下，“平衡”与“均匀”又可能是统一的。如对于处于平衡状态下的单相流体（气体或者液体）如果忽略重力的影响，又没有其他外场（电、磁场等）作用，那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。 3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的？ 答：“平衡”意味着宏观静止，无变化，而“过程”意味着变化运动，意味着平衡被破坏，所以二 者是有矛盾的。对一个热力系来说，或是平衡，静止不动，或是运动，变化，二者必居其一。但是二者也有结合点，内部平衡过程恰恰将这两个矛盾的东西有条件地统一在一起了。这个条件就是：在内部平衡过程中，当外界对热力系的作用缓慢得足以使热力系内部能量及时恢复不断被破坏的平衡。 4、“过程量”和“状态量”有什么不同？ 答：状态量是热力状态的单值函数，其数学特性是点函数，状态量的微分可以改成全微分，这个全 微分的循环积分恒为零；而过程量不是热力状态的单值函数，即使在初、终态完全相同的情况下，过程量的大小与其中间经历的具体路径有关，过程量的微分不能写成全微分。因此它的循环积分不是零而是一个确定的数值。 习 题 1-1 一立方形刚性容器，每边长 1 m ，将其中气体的压力抽至 1000 Pa ，问其真空度为多少毫米汞柱?容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为 0.1MPa 。 [解]：(1) 6(0.110Pa 1000Pa)/133.3224742.56mmHg v b p p p =-=?-= (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/m 3； (2)U 型管中装酒精，其密度为789kg/m 3。 [解]： 由（1-6）式，Pg=?g ?z ，得到?z=g P g (1) 630.0110Z 1.01971019.7109.80665g P m mm g ρ??====?水水 26()1(0.110Pa 1000Pa)99000N b F A P A P P m =?=-=??-=
工程热力学-沈维道课后思考题答案
第一章基本概念与定义 1.答：不•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。平衡状态并非稳宦状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀•致的状态为均匀状态。平衡状态不•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：压力衣的读数可能会改变，根据压力仪衣所处的环境压力的改变而改变。当地人气压不•定是环境大气压。环境大气压是指压力仪农所处的环境的压力。 5.答：温度计畅物体的冷热程度不同有显著的变化。 6.答：任何•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- 种情况为不可逆过程不可以在p-v图上衣示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上农示出来。 9.答：经历•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。 10.答：系统经历-可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化：若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11・答：不•定。主要看输出功的主要作用是什么，扌非斥大气功是否有用。
工程热力学课后习题全集
习题提示与答案 第一章 基本概念及定义 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 =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 → T R h g 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。若地面大气压力为0.1 MPa ，温度为20 ℃，现假设空气密度在 烟囱高度范围内为常数，试求烟囱底部的真空度。 提示：烟囱底部真空度为该处压力与大气压力之差；烟囱顶部处的内部烟气压力与该处外部空气压力相等。不同高度处 流体的压差为ρΔhg 。
工程热力学课后习题答案
工程热力学课后习题答案 工程热力学课后习题答案 热力学是工程学中的重要分支，它研究能量转化和传递的规律。在学习热力学 的过程中，课后习题是检验学习成果和巩固知识的重要途径。下面将为大家提 供一些工程热力学课后习题的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。 1. 一个理想气体在等压条件下，从体积为1m³压缩到0.5m³，压力保持不变。 求气体对外界做功的大小。 解答：根据理想气体的等压过程，气体对外界做功的大小等于压力乘以体积的 变化量。即W = PΔV = P(V2 - V1) = P(0.5m³ - 1m³) = -0.5Pm³。 2. 一个系统的内能增加了1000J，同时对外界做了500J的功。求系统所吸收的 热量。 解答：根据能量守恒定律，系统吸收的热量等于内能增加量与对外界所做功的和。即Q = ΔU + W = 1000J + 500J = 1500J。 3. 一个容器内有1kg的水，初始温度为20℃。将容器放在恒温室内，经过一段 时间后，水的温度升至30℃。求水所吸收的热量。 解答：根据热容公式Q = mcΔT，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示物体的比热容，ΔT 表示温度的变化量。将题目中的数据代入公式，即 Q = 1kg × 4186J/kg℃ × (30℃ - 20℃) = 41860J。 4. 一个活塞与一个理想气体接触，气体的初始体积为1m³，初始压力为2MPa。经过一定过程后，气体的体积减小到0.5m³，压力增加到4MPa。求气体对外界 做的功。 解答：根据理想气体的等压过程，气体对外界做的功等于压力乘以体积的变化
量。即W = PΔV = P(V2 - V1) = 4MPa × (0.5m³ - 1m³) = -2MJ。 5. 一个系统的内能增加了2000J，同时对外界做了1000J的功。求系统所吸收的热量。 解答：根据能量守恒定律，系统吸收的热量等于内能增加量与对外界所做功的和。即Q = ΔU + W = 2000J + 1000J = 3000J。 以上是对一些工程热力学课后习题的详细解答。通过解答这些习题，我们可以加深对热力学知识的理解，掌握应用热力学原理解决实际问题的能力。希望大家在学习热力学的过程中能够不断思考和探索，提高自己的学习效果。
工程热力学-沈维道课后思考题答案
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着的变化。 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。? 10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。? 11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 第二章热力学第一定律
工程热力学课后答案
《工程热力学》 沈维道主编 第四版 课后思想题答案（1~5章） 第1章 基本概念 ⒈ 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。 ⒉ 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 b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p < 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”。 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。 ⒍ 经验温标的缺点是什么?为什么? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。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制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值（尽管差值可能是微小的），因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 ⒎ 促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 答：分两种不同情况： ⑴ 若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的温度逐渐降低，水的温度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态； ⑵ 若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生变。 ⒏ 图1-16a 、b 所示容器为刚性容器：⑴将容器分成两部分。一部分装气体， 一部分抽成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板，气体(系统)是否作功？ ⑵设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块， 问气体(系统)是否作功？ ⑶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？ 答：⑴；受刚性容器的约束，气体与外界间无任何力的作用，气体（系统）不对外界作功； ⑵ b 情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功；
工程热力学课后思考题答案(童钧耕 沈维道著)高等教育出版社.doc
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。 10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。
工程热力学习题及答案
题目类型 一、填空题 二、简答题 三、分析推理题 四、证明题 五、说明题 六、计算题
一、填空题（共30分，每空1分） 1、可逆过程是准静态过程的充分条件。 2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。 3、如大气压力为0.1MPa，则容器内真空度的最大值为0.1 MPa。 4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。 5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为w t+p2v2=w+p1v1 6、制冷系数的取值范围是（0，+∞）。 7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子 间存在吸引力。 8、压缩因子的定义是实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值。 9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的内能；定压过程加给系统的热量用于 提高系统的焓。 10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。 11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖 特定律。 12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。 13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。 14、活塞式压缩机的余隙对排气量有影响；对单位压缩轴功无影响。 15、在卡诺循环中，对热效率影响较大的是低温热源的温度。 16、凝华现象只有在物质的三相点压力以下才可能发生。 17、热力学第二定律的数学表达式为ds iso≥0 。 18、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。 19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。 20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。 21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。 22.在等熵流动中，由亚音速气流加速为超音速气流的过程中，以下参数是如何变化（增大、减小）：温度减小、比容增大、音速减小。
(完整版)工程热力学课后题答案沈维道童钧耕版.doc
P30 (1) P56 (4) P93 (9) P133 (13) P193 (18) P235 (25) P263 (30) P281 (34) P396 (35) P30 1．闭与外界无物质交换，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？ p b p g2 p g1 当地大气压p b改变，压力表读数 p2=p g2+p1 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？p1=p g1+p b 热力学第零定律 4 题图 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。
第三版工程热力学课后思考题答案
第一章 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。 10、答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11、答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 第二章 1、答：将隔板抽去，根据热力学第一定律w u q +∆=其中0,0==w q 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 i f f cv W m gz c h m gz c h dE Q δδδδ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=112 112222222 只有流体的流入没有流出，0 ,0==i W Q δδ，忽略动能、势能 1 11111m h U m h dU m h dE CV =∆==δδ B 部分气体的热力学能增量为U ∆，A 部分气体的热力学能减少量为U ∆。 2、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pv u q +∆=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 ()() 121212w w u u q q -+-=-，功和热量不是状态参数所以不能写成该式的形式。 3、答：w u q +∆= 适用于任何过程，任何工质 ⎰+ ∆=2 1 pdV u q 可逆过程，任何工质。 4、答：推动功是由流进（出）系统的工质传递而由工质后面的物质系统作出的。对于闭口系统，不存在工质的
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)
工程热力学(第五版)习题答案 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力 30 1=g p kPa ，终了表压力 3 .02=g p Mpa ，温 度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量 1111RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 2222RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -= -= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 第二章 气体的热力性质 2-2.已知 2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3） MPa p 1.0=， 500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1） 2N 的气体常数 288314 0== M R R ＝296.9)/(K kg J ∙ （2）标准状态下 2N 的比容和密度
101325 273 9.296⨯== p RT v ＝0.8 kg m /3 v 1 = ρ＝1.253 /m kg （3） MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-= -=T p T p R v m m m ＝41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同，问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa ？设充气过程中气罐内温度不变。 解：热力系：储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法： 首先求终态时需要充入的空气质量 2882875 .810722225⨯⨯⨯= =RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 28828731015⨯⨯⨯= =RT pv m kg 所需时间 = = m m t 2 19.83min 第二种解法 将空气充入储气罐中，实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa 一定量的空气压缩为0.7MPa 的空气；或者说0.7MPa 、8.5 m3的空气在0.1MPa 下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 const pv = 0.7MPa 、8.5 m3的空气在0.1MPa 下占体积为
工程热力学第四版完整课后答案(华自强张忠进)
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 → T R h g 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。若地面大气压力为0.1 MPa ，温度为20 ℃，现假设空气密度在烟囱高度范围内为常数，试求烟囱底部的真空度。 提示：烟囱底部真空度为该处压力与大气压力之差；烟囱顶部处的内部烟气压力与该处外部空气压力相等。不同高度处流体的压差为ρΔhg 。 图1-17 斜管压力计工作示意图
工程热力学(严家騄)课后答案
第一章 思 考 题 1、如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？ 答：不对。因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力 两个因素。因此即使容器中的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会 随之变化，而不能保持不变。 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系 答：平衡（状态）值的是热力系在没有外界作用（意即热力、系与外界没有能、质交 换，但不排除有恒定的外场如重力场作用）的情况下，宏观性质不随时间变化，即热力系 在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。所以两者是不同的。如对气-液两相平衡的状 态，尽管气-液两相的温度，压力都相同，但两者的密度差别很大，是非均匀系。反之，均 匀系也不一定处于平衡态。 但是在某些特殊情况下，“平衡”与“均匀”又可能是统一的。如对于处于平衡状态下 的单相流体（气体或者液体）如果忽略重力的影响，又没有其他外场（电、磁场等）作 用，那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。 3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的？ 答：“平衡”意味着宏观静止，无变化，而“过程”意味着变化运动，意味着平衡被 破坏，所以二者是有矛盾的。对一个热力系来说，或是平衡，静止不动，或是运动，变 化，二者必居其一。但是二者也有结合点，内部平衡过程恰恰将这两个矛盾的东西有条件 地统一在一起了。这个条件就是：在内部平衡过程中，当外界对热力系的作用缓慢得足以 使热力系内部能量及时恢复不断被破坏的平衡。 4、“过程量”和“状态量”有什么不同？ 答：状态量是热力状态的单值函数，其数学特性是点函数，状态量的微分可以改成全 微分，这个全微分的循环积分恒为零；而过程量不是热力状态的单值函数，即使在初、终 态完全相同的情况下，过程量的大小与其中间经历的具体路径有关，过程量的微分不能写 成全微分。因此它的循环积分不是零而是一个确定的数值。 习 题 1-1 一立方形刚性容器，每边长 1 m ，将其中气体的压力抽至 1000 Pa ，问其 真空度为多少毫米汞柱?容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为。 [解]：(1) 6(0.110Pa 1000Pa)/133.3224742.56mmHg v b p p p =-=⨯-= (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/m 3； (2)U 型管中装酒精，其密度为789kg/m 3。 26()1(0.110Pa 1000Pa)99000N b F A P A P P m =∆=-=⨯⨯-=