工程熱力學(xué)第四版思考題答案沈維道高等教育出版社

1、工程熱力學(xué)第四版沈維道思考題完整版第1章基本概念及定義1 .閉口系與外界無物質(zhì)交換，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量將保持恒定，那么，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定的熱力系一定是閉口系統(tǒng)嗎？答：否。當(dāng)一個控制質(zhì)量的質(zhì)量入流率與質(zhì)量出流率相等時(如穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流系統(tǒng))，系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量將保持恒定不變。2 .有人認(rèn)為，開口系統(tǒng)中系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換，而物質(zhì)又與能量不可分割，所以開口系不可能是絕熱系。這種觀點對不對，為什么？答：不對。“絕熱系”指的是過程中與外界無熱量交換的系統(tǒng)。熱量是指過程中系統(tǒng)與外界問以熱的方式交換的能量，是過程量，過程一旦結(jié)束就無所謂“熱量”。物質(zhì)并不“擁有”熱量。一個系統(tǒng)能否絕熱與其邊界是否對物質(zhì)流開放無關(guān)。3 .平衡

2、狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有何區(qū)別和聯(lián)系，平衡狀態(tài)與均勻狀態(tài)有何區(qū)別和聯(lián)系？答：“平衡狀態(tài)”與“穩(wěn)定狀態(tài)”的概念均指系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時間而變化，這是它們的共同點；但平衡狀態(tài)要求的是在沒有外界作用下保持不變；而平衡狀態(tài)則一般指在外界作用下保持不變，這是它們的區(qū)別所在。4 .倘使容器中氣體的壓力沒有改變，試問安裝在該容器上的壓力表的讀數(shù)會改變嗎？在絕對壓力計算公式P=PbPe(PPb)；P=Pb-Pv(PPb)中，當(dāng)?shù)卮髿鈮菏欠癖囟ㄊ黔h(huán)境大氣壓？答：可能會的。因為壓力表上的讀數(shù)為表壓力，是工質(zhì)真實壓力與環(huán)境介質(zhì)壓力之差。環(huán)境介質(zhì)壓力，譬如大氣壓力，是地面以上空氣柱的重量所造成的，它隨著各地的緯度、高度和氣候條件

3、不同而有所變化，因此，即使工質(zhì)的絕對壓力不變，表壓力和真空度仍有可能變化?！爱?dāng)?shù)卮髿鈮骸辈⒎蔷褪黔h(huán)境大氣壓。準(zhǔn)確地說，計算式中的Pb應(yīng)是“當(dāng)?shù)丨h(huán)境介質(zhì)”的壓力，而不是隨便任何其它意義上的“大氣壓力”，或被視為不變的“環(huán)境大氣壓力”。5 .溫度計測溫的基本原理是什么？答：溫度計對溫度的測量建立在熱力學(xué)第零定律原理之上。它利用了“溫度是相互熱平衡的系統(tǒng)所具有的一種同一熱力性質(zhì)”，這一性質(zhì)就是“溫度”的概念。6 .經(jīng)驗溫標(biāo)的缺點是什么？為什么？答：由選定的任意一種測溫物質(zhì)的某種物理性質(zhì)，采用任意一種溫度標(biāo)定規(guī)則所得到的溫標(biāo)稱為經(jīng)驗溫標(biāo)。由于經(jīng)驗溫標(biāo)依賴于測溫物質(zhì)的性質(zhì)，當(dāng)選用不同測溫物質(zhì)制作溫度計、

4、采用不同的物理性質(zhì)作為溫度的標(biāo)志來測量溫度時，除選定的基準(zhǔn)點外，在其它溫度上，不同的溫度計對同一溫度可能會給出不同測定值(盡管差值可能是微小的)，因而任何一種經(jīng)驗溫標(biāo)都不能作為度量溫度的標(biāo)準(zhǔn)。這便是經(jīng)驗溫標(biāo)的根本缺點。7 .促使系統(tǒng)狀態(tài)變化的原因是什么？舉例說明答：分兩種不同情況：若系統(tǒng)原本不處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)各部分間存在著不平衡勢差，則在不平衡勢差的作用下，各個部分發(fā)生相互作用，系統(tǒng)的狀態(tài)將發(fā)生變化。例，將一塊燒熱了的鐵扔進一盆水中，對于水和該鐵塊構(gòu)成的系統(tǒng)說來，由于水和鐵塊之間存在著溫度差別，起初系統(tǒng)處于熱不平衡的狀態(tài)。這種情況下，無需外界給予系統(tǒng)任何作用，系統(tǒng)也會因鐵塊對水放出熱量而發(fā)

5、生狀態(tài)變化：鐵塊的溫度逐漸降低，水的溫度逐漸升高，最終系統(tǒng)從熱不平衡的狀態(tài)過渡到一種新的熱平衡狀態(tài)；若系統(tǒng)原處于平衡狀態(tài)，則只有在外界的作用下（作功或傳熱）系統(tǒng)的狀態(tài)才會發(fā)生變。圖1-16思考題8附圖P-v圖上表示?8 .圖1-16a、b所示容器為剛性容器：將容器分成兩部分。一部分裝氣體，一部分抽成真空，中間是隔板。若突然抽去隔板，氣體（系統(tǒng)）是否作功？設(shè)真空部分裝有許多隔板，每抽去一塊隔板讓氣體先恢復(fù)平衡再抽去一塊，問氣體（系統(tǒng)）是否作功？上述兩種情況從初態(tài)變化到終態(tài)，其過程是否都可在答：；受剛性容器的約束，氣體與外界間無任何力的作用，氣體（系統(tǒng)）不對外界作功；b情況下系統(tǒng)也與外界無力的作用

6、，因此系統(tǒng)不對外界作功；a中所示的情況為氣體向真空膨脹（自由膨脹）的過程，是典型的不可逆過程。過程中氣體不可能處于平衡狀態(tài)，因此該過程不能在P-v圖上示出；b中的情況與a有所不同，若隔板數(shù)量足夠多，每當(dāng)抽去一塊隔板時，氣體只作極微小的膨脹，因而可認(rèn)為過程中氣體始終處在一種無限接近平衡的狀態(tài)中，即氣體經(jīng)歷的是一種準(zhǔn)靜過程，這種過程可以在P-v圖上用實線表示出來。9 .經(jīng)歷一個不可逆過程后，系統(tǒng)能否恢復(fù)原來狀態(tài)？包括系統(tǒng)和外界的整個系統(tǒng)能否恢復(fù)原來狀態(tài)？答：所謂過程不可逆，是指一并完成該過程的逆過程后，系統(tǒng)和它的外界不可能同時恢復(fù)到他們的原來狀態(tài)，并非簡單地指系統(tǒng)不可能回復(fù)到原態(tài)。同理，系統(tǒng)經(jīng)歷正

7、、逆過程后恢復(fù)到了原態(tài)也并不就意味著過程是可逆的；過程是否可逆，還得看與之發(fā)生過相互作用的所有外界是否也全都回復(fù)到了原來的狀態(tài)，沒有遺留下任何變化。原則上說來經(jīng)歷一個不可逆過程后系統(tǒng)是可能恢復(fù)到原來狀態(tài)的，只是包括系統(tǒng)和外界在內(nèi)的整個系統(tǒng)則一定不能恢復(fù)原來狀態(tài)。10 .系統(tǒng)經(jīng)歷一可逆正向循環(huán)及其逆向可逆循環(huán)后，系統(tǒng)和外界有什么變化？若上述正向及逆向循環(huán)中有不可逆因素，則系統(tǒng)及外界有什么變化？答：系統(tǒng)完成一個循環(huán)后接著又完成其逆向循環(huán)時，無論循環(huán)可逆與否，系統(tǒng)的狀態(tài)都不會有什么變化。根據(jù)可逆的概念，當(dāng)系統(tǒng)完成可逆過程（包括循環(huán)）后接著又完成其逆向過程時，與之發(fā)生相互作用的外界也應(yīng)回復(fù)到原來的狀態(tài)

8、，不遺留下任何變化；若循環(huán)中存在著不可逆因素，系統(tǒng)完成的是不可逆循環(huán)時，雖然系統(tǒng)回復(fù)到原來狀態(tài)，但在外界一定會遺留下某種永遠無法復(fù)原的變化。11 .工質(zhì)及氣缸、活塞組成的系統(tǒng)經(jīng)循環(huán)后，系統(tǒng)輸出的功中是否要減去活塞排斥大氣功才是有用功？答：不需要。由于活塞也包含在系統(tǒng)內(nèi)，既然系統(tǒng)完成的是循環(huán)過程，從總的結(jié)果看來活塞并未改變其位置，實際上不存在排斥大氣的作用。第二章熱力學(xué)第一定律1.熱力學(xué)能就是熱量嗎？答：不是。熱力學(xué)能是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，是工質(zhì)的性質(zhì)，是工質(zhì)內(nèi)部儲存能量，是與狀態(tài)變化過程無關(guān)的物理量。熱量是工質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時通過系統(tǒng)邊界傳遞的熱能，其大小與變化過程有關(guān)，熱量不是狀態(tài)參數(shù)。2,若在研

9、究飛機發(fā)動機中工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換規(guī)律時把參考坐標(biāo)建在飛機上，工質(zhì)的總能中是否包括外部儲存能？在以氫、氧為燃料的電池系統(tǒng)中系統(tǒng)的熱力學(xué)能是否應(yīng)包括氫和氧的化學(xué)能？答：無論參考坐標(biāo)建立在何處，工質(zhì)的總能中始終包括外部儲存能，只不過參考坐標(biāo)建立合適，工質(zhì)的宏觀動能、宏觀勢能的值等于零，便于計算。氫氧燃料電池中化學(xué)能變化是主要的能量變化，因而不可忽略。3 .能否由基本能量方程式得出功、熱量和熱力學(xué)能是相同性質(zhì)的參數(shù)的結(jié)論？q=.u+w不能。基本能量方程式僅僅說明且充分說明功、熱量和熱力學(xué)能都是能量，都是能量存在的一種形式，在能量的數(shù)量上它們是有等價關(guān)系的。而不涉及功、熱量和熱力學(xué)能的其他屬性，也表明功、熱

10、量和熱力學(xué)能的其他屬性與能量本質(zhì)無關(guān)。4 .一剛性容器，中間用絕熱隔板分為兩部分，A中存有高壓空隔板圖2-12自由膨脹氣，B中保持真空，如圖2-12所示。若將隔板抽去，分析容器中空氣的熱力學(xué)能將如何變化？若在隔板上有一小孔，氣體泄漏入B中，分析A、B兩部分壓力相同時A、B兩部分氣體熱力學(xué)能如何變化？答：q=iu+w,q=0,9為負(fù)值(u減少)，轉(zhuǎn)化為氣體的動能，動能在B中經(jīng)內(nèi)部摩擦耗散為熱能被氣體重新吸收，熱力學(xué)能增加，最終Au=0。5 .熱力學(xué)第一定律的能量方程式是否可寫成下列形式？為什么？q=u+pvq2-qi=(u2-ui)+(W2-Wi)不可以。w不可能等于pv,w是過程量，pv則是狀

11、態(tài)參數(shù)。q和w都是過程量，所以不會有q2-qi和w?-wi。6 .熱力學(xué)第一定律解析式有時寫成下列兩者形式：.2.q=u+wq=u+pdv分別討論上述兩式的適用范圍。前者適用于任意系統(tǒng)、任意工質(zhì)和任意過程。后者適用于任意系統(tǒng)、任意工質(zhì)和可逆過程。7 .為什么推動功出現(xiàn)在開口系能量方程中，而不出現(xiàn)在閉口系能量方程式中？推動功的定義為，工質(zhì)在流動時，推動它下游工質(zhì)時所作的功。開口系工質(zhì)流動，而閉口系工質(zhì)不流動，所以推動功出現(xiàn)在開口系能量方程中，而不出現(xiàn)在閉口系能量方程式中。我個人認(rèn)為推動功應(yīng)該定義為由于工質(zhì)在一定狀態(tài)下占有一定空間所具有的能量，它是工質(zhì)本身所固有的性質(zhì)，是一個狀態(tài)參數(shù)。推動功既可以

12、出現(xiàn)在開口系能量方程中，也可以出現(xiàn)在閉口系能量方程式中（需要把w拆開，w=w+A（pv）。占位能8 .始是工質(zhì)流入（或流出）開口系時傳遞入（或傳遞出）系統(tǒng)的總能量，那么閉口系工質(zhì)有沒有始值？比較正規(guī)的答案是，作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，閉口系工質(zhì)也有始值，但是由于工質(zhì)不流動，所以其始值沒有什么意義。始=熱力學(xué)能+占位能9 .氣體流入真空容器，是否需要推動功？推動功的定義為，工質(zhì)在流動時，推動它下游工質(zhì)時所作的功。下游無工質(zhì)，故不需要推動功。利用開口系統(tǒng)的一般能量方程式推導(dǎo)的最終結(jié)果也是如此。10 .穩(wěn)定流動能量方程式（2-21）是否可應(yīng)用于像活塞式壓氣機這樣的機械穩(wěn)定工況運行的能量分析？為什么？可以。

13、熱力系統(tǒng)的選取有很大的自由度。一般把活塞式壓氣機取為閉口系統(tǒng)，是考察其一個沖程內(nèi)的熱力變化過程。如果考慮一段時間內(nèi)活塞式壓氣機的工作狀況和能量轉(zhuǎn)換情況，就需要把它當(dāng)成穩(wěn)定流動系統(tǒng)處理，包括進排氣都認(rèn)為是連續(xù)的。11 .為什么穩(wěn)定流動開口系內(nèi)不同部分工質(zhì)的比熱力學(xué)能、比始、比嫡等都會改變，而整個系統(tǒng)的.U尸0、奸尸0、3尸0?控制體的小匕產(chǎn)0、尸0、A&P0是指過程進行時間前后的變化值，穩(wěn)定流動系統(tǒng)在不同時間內(nèi)各點的狀態(tài)參數(shù)都不發(fā)生變化，所以A-。、AK產(chǎn)0、產(chǎn)0。穩(wěn)定流動開口系內(nèi)不同部分工質(zhì)的比熱力學(xué)能、比始、比嫡等的改變僅僅是依坐標(biāo)的改變。12 .開口系實施穩(wěn)定流動過程，是否同時滿足下列三式

14、：Q=dU+W、Q=dH+WQ=dH+mdc2+mgdz+W2上述三式中，W腐口W的相互關(guān)系是什么？答：都滿足。W=d（pV）+、gd（pV）+mdc2+mgdz+W2、W=mdc2+mgdz+W213.幾股流體匯合成一股流體稱為合流，如圖2-13所示。工程上幾臺壓氣機同時向主氣道送氣以及混合式換熱器等都有合流的問題。通常合流過程都是絕熱的。取1-1、2-2和3-3截面之間的空間為控制體積，列出能量方程式并導(dǎo)出出口截面上始值h3的計算式。答：進入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)貯存能量的變化系統(tǒng)貯存能量的變化：不變。進入系統(tǒng)的能量：qmi帶入的和qm2帶入的。沒有熱量輸入。qmi(hi+Cfi

15、2/2+gzi)+qm2(h2+Cf22/2+gz2)離開系統(tǒng)的能量：qm3帶出的，沒有機械能(軸功)輸出。2qm3(h3+Cf3/2+gz3)如果合流前后流速變化不太大，且勢能變化一般可以忽略，則能量方程為:qmihi+qm2h2=qm3h3出口截面上始值h3的計算式h3=(qmihi+qm2h2)/qm3本題中，如果流體反向流動就是分流問題，分流與合流問題的能量方程式是一樣的，一般習(xí)慣前后反過來寫。qmihi=qm2h2+qm3h3第三章氣體和蒸汽的性質(zhì)1 .怎樣正確看待“理想氣體”這個概念？在進行實際計算時如何決定是否可采用理想氣體的一些公式？第一個問題很含混，關(guān)于“理想氣體”可以說很多

16、?？梢哉f理想氣體的定義：理想氣體，是一種假想的實際上不存在的氣體，具分子是一些彈性的、不占體積的質(zhì)點，分子間無相互作用力。也可以說，理想氣體是實際氣體的壓力趨近于零時極限狀況。還可以討論什么情況下，把氣體按照理想氣體處理，這已經(jīng)是后一個問題了。后一個問題，當(dāng)氣體距離液態(tài)比較遠時(此時分子間的距離相對于分子的大小非常大)，氣體的性質(zhì)與理想氣體相去不遠，可以當(dāng)作理想氣體。理想氣體是實際氣體在低壓高溫時的抽象。2 .氣體的摩爾體積Vm是否因氣體的種類而異？是否因所處狀態(tài)不同而異？任何氣體在任意狀態(tài)下摩爾體積是否都是0.022414m3/mol?氣體的摩爾體積Vm不因氣體的種類而異。所處狀態(tài)發(fā)生變化，

17、氣體的摩爾體積也隨之發(fā)生變化。任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(p=101325PaT=273.15K)下摩爾體積是0.022414m3/mol。在其它狀態(tài)下，摩爾體積將發(fā)生變化。3 .摩爾氣體常數(shù)R值是否隨氣體的種類而不同或狀態(tài)不同而異？摩爾氣體常數(shù)R是基本物理常數(shù)，它與氣體的種類、狀態(tài)等均無關(guān)。4 .如果某種工質(zhì)的狀態(tài)方程式為pv=RT,這種工質(zhì)的比熱容、熱力學(xué)能、始都僅僅是溫度的函數(shù)嗎？是的。5 .對于確定的一種理想氣體，Cp-Cv是否等于定值？cjcv是否為定值？Cp-Cv、Cp/Cv是否隨溫度變化？Cp-Cv=R,等于定值，不隨溫度變化。Cp/Cv不是定值，將隨溫度發(fā)生變化。6 .邁耶公式Cp-6

18、=曰是否適用于動力工程中應(yīng)用的高壓水蒸氣？是否適用于地球大氣中的水蒸氣？不適用于前者，一定條件下近似地適用于后者。7 .氣體有兩個獨立的參數(shù)，u(或h)可以表示為p和v的函數(shù)，即u=f(p,v)。但又曾得出結(jié)論，理想氣體的熱力學(xué)能(或始)只取決于溫度，這兩點是否矛盾？為什么？不矛盾。pv=RT。熱力學(xué)能(或始)與溫度已經(jīng)相當(dāng)于一個狀態(tài)參數(shù)，他們都可以表示為獨立參數(shù)p和v的函數(shù)。8 .為什么工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡為零的基準(zhǔn)可以任選，所有情況下工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡為零的基準(zhǔn)都可以任選？理想氣體的熱力學(xué)能或始的參照狀態(tài)通常選定哪個或哪些個狀態(tài)參數(shù)值？對理想氣體的嫡又如何？我們經(jīng)常關(guān)注的是工質(zhì)的熱力

19、學(xué)能、始和嫡的變化量，熱力學(xué)能、始和嫡的絕對量對變化量沒有影響，所以可以任選工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡為零的基準(zhǔn)。所有情況下工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡為零的基準(zhǔn)都可以任選？不那么絕對，但是在工程熱力學(xué)范圍內(nèi)，可以這么說。工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡的絕對零點均為絕對零度(0K)，但是目前物理學(xué)研究成果表明，即使絕對零度，工質(zhì)的熱力學(xué)能、始和嫡也不準(zhǔn)確為零，在絕對零度，物質(zhì)仍有零點能，由海森堡測不準(zhǔn)關(guān)系確定。(熱力學(xué)第三定律可以表述為，絕對零度可以無限接近，但永遠不可能達到。)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(p=101325PaT=273.15K)(p=101325Pa,T=293.15K)、(p=101325PaT=298.15

20、K),水的三相點，等等。9 .氣體熱力性質(zhì)表中的u、h及s0的基準(zhǔn)是什么狀態(tài)？標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)10 .在圖3-15所示的T-s圖上任意可逆過程1-2的熱量如何表示？理想氣體1和2狀態(tài)問熱力學(xué)能變化量、始變化量能否在圖上用面積表示？若1-2經(jīng)過的是不可逆過程又如何？曲線1-2下的曲邊梯形面積就是任意可逆過程1-2的熱量。dQ=TdS沿過程的積分。Q=：U+W所以，U=CbW不可逆過程傳熱量不能用曲邊梯形面積表達，但是熱力學(xué)能和始還可以用原方式表達，因為熱力學(xué)能和燎都是狀態(tài)參數(shù)，具變化與過程路徑無關(guān)(3-41)、11.理想氣體嫡變計算式（3-39）、（3-43）等是由可逆過程導(dǎo)出，這些計算式是否可以用于不

21、可逆過程初、終態(tài)的嫡變？為什么？可以。嫡是狀態(tài)參數(shù)，其變化與過程路徑無關(guān)。12 .嫡的數(shù)學(xué)定義式為ds=dq/T,又dq=cdT,故ds=（cdT）/T。因理想氣體的比熱容是溫度的單信函數(shù)，所以理想氣體的嫡也是溫度的單值函數(shù)，這一結(jié)論是否正確？若不正確，錯在何處?不正確。錯在c不是狀態(tài)參數(shù)，與過程有關(guān)。是溫度單值函數(shù)的是定過程比熱。13 .試判斷下列各說法是否正確：（1）氣體吸熱后嫡一定增大；（2）氣體吸熱后溫度一定升高；（3）氣體吸熱后熱力學(xué)能一定增加；（4）氣體膨脹時一定對外作功；（5）氣體壓縮時一定耗功。（1）正確；（2）不正確；（3）不正確；（4）正確；（5）正確。14 .氮、氧、氨這

22、樣的工質(zhì)是否和水一樣也有飽和狀態(tài)的概念，也存在臨界狀態(tài)？是的。幾乎所有的純物質(zhì)（非混合物）都有飽和狀態(tài)的概念，也存在臨界狀態(tài)。此外的物質(zhì)性質(zhì)更為復(fù)雜。15 .水的三相點的狀態(tài)參數(shù)是不是唯一確定的？三相點與臨界點有什么差異？水的三相點的狀態(tài)參數(shù)是唯一確定的，這一點由吉布斯相律確認(rèn)：對于多元（如k個組元）多相（如f個相）無化學(xué)反應(yīng)的熱力系，其獨立參數(shù)，即自由度n=k-f+2。三相點：k=1,f=3,故n=0。三相點是三相共存點，在該點發(fā)生的相變都具有相變潛熱。臨界點兩相歸一，差別消失，相變是連續(xù)相變，沒有相變潛熱。三相點各相保持各自的物性參數(shù)沒有巨大的變化，臨界點的物性參數(shù)會產(chǎn)生巨大的峰值變化。三

23、相點和臨界點是蒸汽壓曲線的兩個端點。三相點容易實現(xiàn)，臨界點不容易實現(xiàn)。16 .水的汽化潛熱是否是常數(shù)？有什么變化規(guī)律？水的汽化潛熱不是常數(shù)，三相點汽化潛熱最大，隨著溫度和壓力的提高汽化潛熱逐漸縮小,臨界點處汽化潛熱等于零。17 .水在定壓汽化過程中，溫度保持不變，因此，根據(jù)q=4u+w,有人認(rèn)為過程中的熱量等于膨脹功，即q=w,對不對？為什么？不對。Au=cMT是對單相理想氣體而言的。水既不是理想氣體，汽化又不是單相變化，所以q=w的結(jié)論是錯的。18 .有人根據(jù)熱力學(xué)第一定律解析式5q=dh-vdp和比熱容的定義c=，所以認(rèn)為Ahp=c；ATdTT1是普遍適用于一切工質(zhì)的。進而推論得出水定壓汽

24、化時，溫度不變，因此其始變量加=CpT25=00這一推論錯誤在哪里？pptC=也是針對單相工質(zhì)的，不適用于相變過程。dT第四章氣體和蒸汽的基本熱力過程1.試以理想氣體的定溫過程為例，歸納氣體的熱力過程要解決的問題及使用方法。要解決的問題：揭示過程中狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，揭示熱能與機械能之間的轉(zhuǎn)換情況，找出其內(nèi)在規(guī)律及影響轉(zhuǎn)化的因素。在一定工質(zhì)熱力性質(zhì)的基本條件下，研究外界條件對能量轉(zhuǎn)換的影響，從而加以利用。使用的方法：分析典型的過程。分析理想氣體的定值的可逆過程，即過程進行時限定某一參數(shù)不發(fā)生變化。分析步驟1）建立過程方程式；2）找出（基本）狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，確定不同狀態(tài)下參數(shù)之間的關(guān)系；3）

25、求出能量參數(shù)的變化（過程功、技術(shù)功、熱力學(xué)能、始、嫡、傳熱量等等）；4）畫出過程變化曲線（在T-s圖、p-v圖上）。2 .對于理想氣體的任何一種過程，下列兩組公式是否都適用？u=Cv（t2-11）,&h=Cp（12-11）;q=M=Cv（12-11）,q=ih=Cp（t2-11）第一組都適用，第二組不適用。第二組第一式只適用于定容過程，第二式只適用于定壓過程。3 .在定容過程和定壓過程中，氣體的熱量可根據(jù)過程中氣體的比熱容乘以溫差來計算。定溫過程氣體的溫度不變，在定溫膨脹過程中是否需要對氣體加入熱量？如果加入的話應(yīng)如何計算？需要加入熱量。q=4u+w對于理想氣體，q=w=RT11n”或q=Ah

26、+w,對于理想氣體，qV1V2=W=RT11n-oV4 .過程熱量q和過程功w都是過程量，都和過程的途徑有關(guān)。由理想氣體可逆定溫過程熱量公式q=p1VlInv2可知，只要狀態(tài)參數(shù)pi、vi和V2確定了，q的數(shù)值也確定了，是否可逆定溫過i-4、2-3各為定壓圖4-i7vi程的熱量q與途徑無關(guān)？“可逆定溫過程”已經(jīng)把途徑規(guī)定好了，此時談與途徑的關(guān)系沒有意義。再強調(diào)一遍，過程熱量q和過程功w都是過程量，都和過程的途徑有關(guān)。5 .閉口系在定容過程中外界對系統(tǒng)施以攪拌功6w,問這時6Q=mcdT是否成立？不成立。攪拌功的以機械能形式通過系統(tǒng)邊界，在工質(zhì)內(nèi)部通過流體內(nèi)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊?從而導(dǎo)致溫度和熱力學(xué)能升

27、高。心是通過邊界傳遞的熱能，不包括機械能。6 .絕熱過程的過程功w和技術(shù)功w的計算式w=ui-U2,w=hi-h2是否只適用于理想氣體？是否只限于可逆絕熱過程？為什么？兩式來源于熱力學(xué)第一定律的第一表達式和第二表達式，唯一條件就是絕熱q=0,與是否理想氣體無關(guān)，且與過程是否可逆也無關(guān)，只是必須為絕熱過程。7 .試判斷下列各種說法是否正確？(i)定容過程即無膨脹(或壓縮)功的過程；(2)絕熱過程即定嫡過程；(3)多變過程即任意過程。答：(i)定容過程即無膨脹(或壓縮)功的過程；一一正確。(2)絕熱過程即定嫡過程；一一錯誤，可逆絕熱過程是定嫡過程，不可逆絕熱過程不是定嫡過程。(3)多變過程即任意過

28、程。一一錯誤，右圖中的過程就不是多變過程。8 .參照圖4-i7,試證明：qi-2-3#qi-4-3o圖中i-2、4-3各為定容過程,過程。證明：qi-2-3=qi-2+q2-3,qi-4-3=qi-4+q4-3qi-2=Cv(T2-Ti),q2-3=cp(T3T2)=cv(T3T2)+R(T3-T2),q4-3=Cv(T3-T4),qi-4=Cp(Ti-Ti)=Cv(T4-Ti)+RT4-Ti)。qi-2-3=qi-2+q2-3=cv(T2-Ti)+cv(T3Tz)+R(T3T2)=Cv(T3-Ti)+R(T3-T2)qi-4-3=qi-4+q4-3=cv(T4Ti)+R(T4Ti)+Cv(T

29、3T，)=Cv(T3-Ti)+R(T4-Ti)于是qi-2-3-qi-4-3=R(T3-T2)-R(T4-Ti)=西(丁43-TiP2)-(T4-Ti)=R(色-i)(T4-Ti)0PiPiPi所以，qi-2-3二qi-4-3,證畢。9 .如圖4-18所示，今有兩個任意過程a-b及a-c,b點及c點在同一條絕熱線上，（1）試問Auab與Auac哪個大？（2）若b點及c點在同一條定溫線上，結(jié)果又如何？依題意，TbTc,所以AUabAUac。若b點及c點在同一條定溫線上，則AUab=AUaco10 .理想氣體定溫過程的膨脹功等于技術(shù)功能否推廣到任意氣體？從熱力學(xué)第一定律的第一表達式和第二表達式來看

30、，膨脹功和技術(shù)功分別等于w=q-Auwt=q-Ah,非理想氣體的Au和Ah不一定等于零，也不可能相等，所以理想氣體定溫過程的膨脹功等于技術(shù)功不能推廣到任意氣體。11 .下列三式的使用條件是什么？k1k1p2V2k=RV1k,T1V1k-1=T2V2k-1,T1pk=T2p-k使用條件是：理想氣體，可逆絕熱過程。12 .T-s圖上如何表示絕熱過程的技術(shù)功w和膨脹功w?13 .在pv和Ts圖上如何判斷過程q、w、&u、Ah的正負(fù)。通過過程的起點劃等容線（定容線），過程指向定容線右側(cè)，系統(tǒng)對外作功，w0;過程指向定容線左側(cè)，系統(tǒng)接收外功，w0;過程指向定壓線上側(cè)，系統(tǒng)接收外來技術(shù)功，w0。通過過程的

31、起點劃等溫線（定溫線），過程指向定溫線下側(cè)，Au0、Ah0、h0通過過程的起點劃等嫡線（定嫡線），過程指向定嫡線右側(cè)，系統(tǒng)吸收熱量，q0;過程指向定嫡線左側(cè)，系統(tǒng)釋放熱量，q0的過程必為不可逆過程。答：（1）錯。不可逆絕熱過程嫡也會增大。（2）錯，不準(zhǔn)確。不可逆放熱過程，當(dāng)放熱引起的嫡減大于不可逆引起的嫡增時（亦即當(dāng)放熱量大于不可逆耗散所產(chǎn)生的熱量時），它也可以表現(xiàn)為嫡略微減少，但沒有可逆放熱過程嫡減少那么多。（3）錯。不可逆放熱過程，當(dāng)放熱引起的嫡減等于不可逆引起的嫡增時（亦即當(dāng)放熱量等于不可逆耗散所產(chǎn)生的熱量時），它也可以表現(xiàn)為嫡沒有發(fā)生變化。（4）錯?？赡嫖鼰徇^程嫡增大。（5）錯。理由如

32、上?？梢哉f：“使孤立系統(tǒng)嫡增大的過程必為不可逆過程(6)對5-9下述說法是否有錯誤：（1）不可逆過程的嫡變AS無法計算；（2）如果從同一初始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則AS不可AS可逆，AS,不可逆人9,可逆，不可逆&,可逆；（3）不可逆絕熱膨脹終態(tài)嫡大于初態(tài)嫡4S,不可逆絕熱壓縮終態(tài)嫡小于初態(tài)嫡&0,勺?0。答：（1）錯。（2）錯。嫡是狀態(tài)參數(shù)，只要能夠確定起迄點，就可以確定嫡變AS。應(yīng)為AS不可a=AS可逆、Sf,不可逆Sg,可逆。因為烯J是狀態(tài)參數(shù)，同一初始狀態(tài)和同一終了狀態(tài)之間的嫡差保持同一數(shù)值，與路徑無關(guān)。（3）錯。不可逆絕熱壓縮過程的終態(tài)嫡也大于初態(tài)嫡，S2S

33、。（4）錯。寸ds=0,因為嫡是狀態(tài)參數(shù)。5-10從點a開始有兩個可逆過程：定容過程a-b和定壓過程a-c,b在同一條絕熱線上（見圖5-34）,問qa-b和qac哪個大？并在T-s示過程a-b和ac及qa-b和qaco答：可逆定容過程a-b和可逆定壓過程a-c的逆過程c-a以及可逆絕熱線即定嫡線上過程b-c構(gòu)成一可逆循環(huán)，它們圍成的面積代表了對外作功量，過程a-b吸熱，過程c-a放熱，根據(jù)熱力學(xué)第c兩點圖5-34圖上表定律，必然有l(wèi)qa-bIqc-a,才能對外輸出凈功。也就是，qa-bqa-圖中，qa-b為absbsaa圍成的面積，qa-c為acsbsaa圍成的面積。5-11某種理想氣體由同一

34、初態(tài)經(jīng)可逆絕熱壓縮和不可逆絕熱壓縮兩種過程，將氣體壓縮到相同的終壓，在p-v圖上和T-s圖上畫出兩過程，并在T-s圖上示出兩過程的技術(shù)功及不可逆過程的訓(xùn)損失。coSa|Sb10題圖5-12孤立系統(tǒng)中進行了（1）可逆過程；（2）不可逆過程，問孤立系統(tǒng)的總能、總嫡、總訓(xùn)各如何變化？答：（1）孤立系統(tǒng)中進行了可逆過程后，總能、總嫡、總見都不變。加都發(fā)生變化(2)孤立系統(tǒng)中進行了不可逆過程后，總能不變，總嫡、總5-13例5-12中氮氣由0.45MP3310K可逆定溫膨脹變化到0.11MP3310K,w2,ma=w=129.71kJ/kg，但根據(jù)最大有用功的概念，膨脹功減去排斥大氣功(無用功)才等于有用

35、功，這里是否有矛盾？答：沒有矛盾。5-14下列命題是否正確？若正確，說明理由；若錯誤，請改正。(1)成熟的蘋果從樹枝上掉下，通過與大氣、地面的摩擦、碰撞，蘋果的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境介質(zhì)的熱力學(xué)能，勢能全部是火！全部轉(zhuǎn)變?yōu)闋N(2)在水壺中燒水，必有熱量散發(fā)到環(huán)境大氣中，這就是如而使水升溫的那部分稱之為則(3)一杯熱水含有一定的熱量如冷卻到環(huán)境溫度，這時的熱量就已沒有叫直。(4)系統(tǒng)的火貝能減少不能增加。(5)任一使系統(tǒng)刪曾加的過程必然同時發(fā)生一個或多個使?fàn)N減少的過程。5-15閉口系統(tǒng)絕熱過程中，系統(tǒng)由初態(tài)1變化到終態(tài)2,則w=u-U2?？紤]排斥大氣作功，有用功為wu=U1-U2-p0(v1-V2),但

36、據(jù)州的概念系統(tǒng)由初態(tài)1變化到終態(tài)2可以得到的最大有用功即為熱力學(xué)能火必：W,max=e,U1-exU2=U1-U2-To(S1-S2)-Po(V1-V2)o為什么系統(tǒng)由初態(tài)1可逆變化到終態(tài)2得到的最大有用功反而小于系統(tǒng)由初態(tài)1不可逆變化到終態(tài)2得到的有用功??？兩者為什么不一致？第六章實際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式1 .實際氣體性質(zhì)與理想氣體性質(zhì)差異產(chǎn)生的原因是什么？在什么條件下才可以把實際氣體作理想氣體處理？答：差異產(chǎn)生的原因就是理想氣體忽略了分子體積與分子間作用力。當(dāng)p-0時，實際氣體成為理想氣體。實際情況是當(dāng)實際氣體距離其液態(tài)較遠時，分子體積與分子間作用力的影響很小，可以把實際氣體當(dāng)作理

37、想氣體處理。2 .壓縮因子Z的物理意義怎么理解？能否將Z當(dāng)作常數(shù)處理？答：由于分子體積和分子間作用力的影響，實際氣體的體積與同樣狀態(tài)下的理想氣體相比，發(fā)生了變化。變化的比例就是壓縮因子。Z不能當(dāng)作常數(shù)處理。3 .范德瓦爾方程的精度不高，但是在實際氣體狀態(tài)方程的研究中范德瓦爾方程的地位卻很高，為什么？答：范德瓦爾方程是第一個實際氣體狀態(tài)方程，在各種實際氣體狀態(tài)方程中它的形式最簡單；它較好地定性地描述了實際氣體的基本特征；其它半理論半經(jīng)驗的狀態(tài)方程都是沿范德瓦爾方程前進的。4 .范德瓦爾方程中的物性常數(shù)a和b可以由實驗數(shù)據(jù)擬合得到，也可以由物質(zhì)的Tcr、g、Vcr計算得到，需要較高的精度時應(yīng)采用哪

38、種方法，為什么？答：實驗數(shù)據(jù)來自于實際，而范德瓦爾臨界壓縮因子與實際的壓縮因子誤差較大，所以由試驗數(shù)據(jù)擬合得到的接近于實際。5 .如何看待維里方程？一定條件下維里系數(shù)可以通過理論計算，為什么維里方程沒有得到廣泛應(yīng)用？答：維里方程具有堅實的理論基礎(chǔ)，各個維里系數(shù)具有明確的物理意義，并且原則上都可以通過理論計算。但是第四維里系數(shù)以上的高級維里系數(shù)很難計算，三項以內(nèi)的維里方程已在BWRf程、MHT程中得到了應(yīng)用，故在計算工質(zhì)熱物理性質(zhì)時沒有必要再使用維里方程，而是在研究實際氣體狀態(tài)方程時有所應(yīng)用。6 .什么叫對應(yīng)態(tài)定律？為什么要引入對應(yīng)態(tài)定律？什么是對比參數(shù)？答：在相同的對比態(tài)壓力和對比態(tài)溫度下，不

39、同氣體的對比態(tài)比體積必定相同。引入對應(yīng)態(tài)原理，可以使我們在缺乏詳細資料的情況下，能借助某一資料充分的參考流體的熱力性質(zhì)來估算其它流體的性質(zhì)。某氣體狀態(tài)參數(shù)與其臨界參數(shù)的比值稱為熱力對比參數(shù)。(對比參數(shù)是一種無量綱參數(shù))7 .物質(zhì)除了臨界狀態(tài)、p-v圖上通過臨界點的等溫線在臨界點的一階導(dǎo)數(shù)等于零、兩階導(dǎo)數(shù)等于零等性質(zhì)以外，還有哪些共性？如何在確定實際氣體的狀態(tài)方程時應(yīng)用這些共性？8 .自由能和自由始的物理意義是什么？兩者的變化量在什么條件下會相等？答：H=G+TS,U=F+TSodg=dh-d(Ts)=dh-Tds-sdT,簡單可壓縮系統(tǒng)在可逆等溫等壓條件下，處于平衡狀態(tài)：dg=-Tds,ds=

40、gdg=0。若此時系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生不可逆變化(外部條件不變)，則ds0,二dg0。例如系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)熱能(都是熱力學(xué)能)，必要條件是dg0,否則過程不能發(fā)生。類似地，簡單可壓縮系統(tǒng)在等溫等容條件下，內(nèi)部發(fā)生變化的必要條件是：df0。引中：系統(tǒng)的g、f沒有時，dg=0,df=0。內(nèi)部變化不再進行。進而可以認(rèn)為g、f是系統(tǒng)內(nèi)部變化的能力和標(biāo)志，所以分別稱為自由始、自由能，相應(yīng)地，TS可稱為束縛能。與火f目比，吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能不需要與環(huán)境狀態(tài)聯(lián)系，且是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。一一搞理論熱力學(xué)的人(物理學(xué)家們)根本不拿變四回事。兩者的變化量在什么條件下會相等？有什么意義呢？dg-

41、df=d(h-Ts)-d(u-Ts)=dh-du=0,對于理想氣體可逆等溫過程，兩者的變化量相等?；蛘撸篸h-du=d(pv)=09 .什么是特性函數(shù)？試說明u=u(s,p)是否是特性函數(shù)。答：某些狀態(tài)參數(shù)表示成特定的兩個獨立參數(shù)的函數(shù)時，只需一個狀態(tài)參數(shù)就可以確定系統(tǒng)的其它參數(shù)，這樣的函數(shù)就稱為特性函數(shù)。熱力學(xué)能函數(shù)僅在表示成嫡及比體積的函數(shù)時才是特性函數(shù)，換成其它獨立參數(shù)，如u=u(s,p),則不能由它全部確定其它平衡性質(zhì)，也就不是特性函數(shù)了。10 .常用的熱系數(shù)有哪些？是否有共性？答：熱系數(shù)由基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T構(gòu)成，可以直接通過實驗確定其數(shù)值。11 .如何利用狀態(tài)方程和熱力學(xué)一般關(guān)系

42、式求取實際氣體的加、Ah、As?答:根據(jù)熱力學(xué)一般關(guān)系式和狀態(tài)方程式以及補充數(shù)據(jù)，可以利用已知性質(zhì)推出未知性質(zhì)，并求出能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。例如，當(dāng)計算單位質(zhì)量氣體由參考狀態(tài)p。、To變到某一其它狀態(tài)p、T后始的變化時，可利用dH方程式，即式(5-45)。由于始是一種狀態(tài)參數(shù)，所以dH為全微分，因而dH的線積分只是端態(tài)的函數(shù)，與路徑無關(guān)。這樣就可以在兩個端態(tài)之間選擇任意一個過程或幾個過程的組合。兩種簡單的組合示于圖(5-)中。對于圖(5-)中由線0aA所描述的過程組合，將式(5-45)先在等壓p。下由T。積分到T,隨后在等溫T下由p。積分到p,其結(jié)果為:b(p,T0)p=const.Tha-h。=cp

43、dTJ0p。T0=const.T=const.hha=po=const.將上兩式相加，就可得到:h-h0=TTcpdT5pdp+p。(5-47)0(P0,T0)圖5-a(po,T)對于0bA的過程組合，將式(5-45)先在等溫To下由p。積分到p,隨后在等壓分到T,由這種組合可以得到：p下由T0積v-TcpdT0p(5-48)p時的Cp數(shù)dh方程。式(5-47)需要在po壓力下特定溫度范圍內(nèi)的cp數(shù)據(jù)，而式(5-48)則需要較高壓力據(jù)。由于比熱的測量相對地在低壓下更易進行，所以選式(5-47)更為合適。12 .試導(dǎo)出以T、p及p、v為獨立變量的du方程及以T、v及p、v為獨立變量的13 .本章

44、導(dǎo)出的關(guān)于熱力學(xué)能、始、嫡的一般關(guān)系式是否可用于不可逆過程？答：由于熱力學(xué)能、始、嫡都是狀態(tài)參數(shù)，具變化與過程無關(guān)，所以其結(jié)果也可以用于不可逆過程。14 .試根據(jù)cp-cv的一般關(guān)系式分析水的比定壓熱容和比定容熱容的關(guān)系。答：0.5Mpa,100c水的比體積v=0.0010435m7kg;0.5MPq110c時v=0.0010517肅/kg;3#p5T1Mpa100c時v=0.0010432m/kg。cp-c=-T一0.0010517-0.00104351(1。.5卜1。6%：定一373.15叫II110-100410.00104320.00104351=418.18J/(kgK)15 .水的

45、相圖和一般物質(zhì)的相圖區(qū)別在哪里？為什么？答：一般物質(zhì)的相圖中，液固平衡曲線的斜率為正值，壓力越高，平衡溫度(相變溫度)越高。水的相圖中，液固平衡曲線的斜率為負(fù)值，導(dǎo)致壓力越高，平衡溫度(相變溫度)越低16 .平衡的一般判據(jù)是什么？討論自由能判據(jù)、自由始判據(jù)和嫡判據(jù)的關(guān)系。答：孤立系統(tǒng)嫡增原理給出了熱力學(xué)平衡的一般判據(jù)，即嫡判據(jù)。孤立系統(tǒng)中過程進行的方向是使嫡增大的方向，當(dāng)?shù)者_到最大值時，過程不能再進行下去，孤立系統(tǒng)達到熱力學(xué)平衡狀態(tài)。在等溫定壓條件下，嫡判據(jù)退化為吉布斯自由能（自由始）判據(jù)：系統(tǒng)的自發(fā)過程朝著使吉布斯自由能減小的方向進行；等溫定容條件下，嫡判據(jù)退化為亥姆霍茲自由能（自由能）判據(jù)

46、：系統(tǒng)的自發(fā)過程朝著使亥姆霍茲自由能減小的方向進行。第七章氣體與蒸汽的流動1 .對改變氣流速度起主要作用的是通道的形狀還是氣流本身的狀態(tài)變化？答：對改變氣流速度起主要作用的是氣流本身的狀態(tài)變化，即力學(xué)條件。通道的形狀即幾何條件也對改變氣流速度起重要作用，兩者不可或缺。但在某些特殊的、局部的場合，矛盾的主次雙方發(fā)生轉(zhuǎn)化，通道的形狀可能成為主要作用方面。2 .如何用連續(xù)性方程解釋日常生活的經(jīng)驗：水的流通截面積增大，流速就降低?qm=迫=constantvAcf=在日常生活中，水可視為不可壓縮流體，具比體積不會發(fā)生變化，因而由上式有常數(shù)，即截面積變化與速度變化成反比。3 .在高空飛行可達到高超音速的

47、飛機在海平面上是否能達到相同的高馬赫數(shù)？答：不能。高空氣溫低，由理想氣體音速a=q%V=衍可知當(dāng)?shù)芈曀俦容^低，一定的飛行速度可以取得較高的馬赫數(shù)，而海平面溫度比高空高幾十K,相應(yīng)聲速較大，同樣的飛行速度所獲得的馬赫數(shù)要小一些。止匕外，高空空氣比海平面稀薄得多，飛行阻力也小得多，所以飛行速度上也會有差異。4 .當(dāng)氣流速度分別為亞聲速和超聲速時，下列形狀的管道（圖7-16）宜于作噴管還是宜于作擴壓管？圖7-16思考題7-4附圖答：亞聲速時噴管擴壓管噴管都不適合超聲速時擴壓管噴管擴壓管都不合適5 .當(dāng)有摩擦損耗時，噴管的流出速度同樣可用Cf2=v12（ho-h）來計算，似乎與無摩擦損耗時相同，那么，

48、摩擦損耗表現(xiàn)在哪里呢？答：如右側(cè)溫嫡圖，兩條斜線是等壓線，垂直線是可逆絕熱膨脹過程。有摩擦?xí)r，過程為不可逆，如虛線所表示。顯而易見，過程結(jié)束時溫度比可逆情況下要高，這兩個溫度對應(yīng)的始之差就是摩擦損耗的表現(xiàn)。6 .考慮摩擦損耗時，為什么修正出口截面上速度后還要修正溫度?答：如上。7 .考慮噴管內(nèi)流動的摩擦損耗時，動能損失是不是就是流動不可逆損失？為什么？答：不是。動能損失就是5題圖中的始差。但是由于出口溫度高于可逆情形下的出口溫度，卡諾講，凡是有溫差的地方就有動力，所以這部分始還具有一定的作功能力，并不是100%乍功能力損失（火損失）。8 .如圖7-17所示，（a）為漸縮噴管，（b）為縮放噴管。

49、設(shè)兩噴管工作背壓均為0.1MPq進口截面壓力均為1MPa進口流速Cfi可忽略不計。若（1）兩噴管最小截面積相等，問兩噴管的流量、出口截面流速和壓力是否相同？（2）假如沿截面2-2切去一段，將產(chǎn)生哪些后果？出口截面上的壓力、流速和流量將起什么變化？（a）（b）圖7-17思考題7-8附圖答：（1）兩噴管最小截面積相等，則兩噴管的流量相等，出口截面流速和壓力不相等。漸縮噴管出口截面流速為當(dāng)?shù)匾羲?，出口截面壓力等于臨界壓力（0.528Mpa）,縮放噴管出口截面壓力等于背壓（充分膨脹情況下），出口截面流速為超聲速（）。（2）漸縮噴管，沿截面2-2切去一段后，臨界狀態(tài)前移到2-2截面，出口速度為當(dāng)?shù)匾羲伲?/p>

50、出口截面壓力等于臨界壓力（0.528Mpa）,由于出口面積變大，噴管流量增大?？s放噴管，沿截面2-2切去一段后，噴管形狀不足以保持完全膨脹，出口壓力高于背壓，出口流速比切去一段以前?。ㄈ詾槌曀伲?，噴管流量不變。（噴管內(nèi)剩余部分流動沒有變化）9 .圖7-13（b）中定始線是否是節(jié)流過程線？既然節(jié)流過程不可逆，為何在推導(dǎo)節(jié)流微分效應(yīng)匕時可利用dh=0?圖7-13轉(zhuǎn)回曲線（b）答：不是。節(jié)流過程的起迄點落在等始線上，但過程不沿著定始線進行。節(jié)流微分效應(yīng)也表達的是節(jié)流過程中溫度-壓力的關(guān)系，溫度、壓力均為狀態(tài)參數(shù)，具變化與路徑無關(guān)，所以可以利用等始線分析推導(dǎo)。10 .既然絕熱節(jié)流前后始值不變，為什么

51、作功能力有損失？答：絕熱節(jié)流后氣體的壓力降低，可逆絕熱膨脹過程始降所能作出的功沒有作出，導(dǎo)致節(jié)流后始仍然等于節(jié)流前。該作出的功沒有作出，就產(chǎn)生了作功能力損失。11 .多股氣流匯合成一股混合氣流稱作合流，請導(dǎo)出各股支流都是理想氣體的混合氣流溫度表達式?；旌蠚怏w的嫡值是否等于各股支流嫡值之和，為什么？應(yīng)該怎么計算？第八章壓氣機的熱力過程1 .利用人工打氣筒為車胎打氣時用濕布包裹氣筒的下部，會發(fā)現(xiàn)打氣時輕松了一點，工程上壓氣機氣缸常以水冷卻或氣缸上有肋片，為什么？答：濕布使打氣筒散熱增強，氣缸水冷或加裝肋片也是為了增強散熱，從而使壓縮過程離開絕熱靠近定溫，壓縮耗功減少。2 .既然余隙容積具有不利影響，是否可能完全消除它？答：對于往復(fù)式壓氣機，余隙容積不可能完全消除；對于旋轉(zhuǎn)式壓氣機，則有可能完全消除。3 .如果由于應(yīng)用氣缸