第一章習(xí)題課分析

第一章練習(xí)課

熱力系的選取及解題思路種類：閉口系、開口系、絕熱系、孤立系熱力系的選取取決于研究目的和方法，具有隨意性，選取不當(dāng)將不便于分析。一旦取定系統(tǒng)，沿邊界尋找相互作用。例1：絕熱剛性容器向氣缸充氣試分別選取閉口系和開口系，畫出充氣前后邊界，標(biāo)明功和熱的方向。(1)以容器內(nèi)原有氣體為系統(tǒng)閉口系功量：氣體對活塞作功WWQ熱量：氣體通過活塞從外界吸熱Q(當(dāng)初始溫度一樣時）(2)以容器內(nèi)殘留的氣體為系統(tǒng)閉口系功量：殘留氣體對放逸氣體作功W′W′Q′熱量：殘留氣體從放逸氣體吸熱Q′(3)以放逸氣體為系統(tǒng)閉口系功量：W

+W′熱量：Q+Q′WQW′Q′(4)以容器為系統(tǒng)開口系功量：對放逸氣體作出的流動功W′熱量：與放逸氣體的換熱量Q′W′Q′(5)以氣缸活塞為系統(tǒng)開口系功量：W+W〞熱量：Q+Q〞W〞Q〞WQ思考題有人說，不可逆過程是無法恢復(fù)到初始狀態(tài)的過程，這種說法對嗎？不對。關(guān)鍵看是否引起外界變化?？赡孢^程指若系統(tǒng)回到初態(tài)，外界同時恢復(fù)到初態(tài)?？赡孢^程并不是指系統(tǒng)必須回到初態(tài)的過程。有人認為，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。對不對，為什么？答:熱力學(xué)中把熱量定義為熱力系和外界之間僅僅由于溫度的不同而通過邊界傳遞的能量。對于開口系，若沒有因溫差而導(dǎo)致的熱量傳遞，則可以為絕熱系，物質(zhì)的進出導(dǎo)致的能量交換不是熱量。

思考題判斷是否準(zhǔn)靜態(tài)與可逆（1）以冰水混合物為熱力系90℃0℃緩慢加熱外部溫差傳熱準(zhǔn)靜態(tài)過程系統(tǒng)內(nèi)部等溫傳熱，無耗散內(nèi)可逆外不可逆判斷是否準(zhǔn)靜態(tài)與可逆（2）蒸汽流經(jīng)減壓閥進入汽輪機典型的不可逆過程，因有漩渦，產(chǎn)生耗散是不是準(zhǔn)靜態(tài)，取決于開度判斷是否準(zhǔn)靜態(tài)與可逆（3）帶活塞的氣缸中，水被緩慢加熱緩慢加熱，每一時刻水有確定的溫度準(zhǔn)靜態(tài)加熱火與水有溫差外不可逆以水為系統(tǒng)內(nèi)可逆以水＋活塞為系統(tǒng)活塞與壁面無摩擦內(nèi)可逆活塞與壁面有摩擦內(nèi)不可逆判斷是否準(zhǔn)靜態(tài)與可逆（4）電或重物電或重物帶動攪拌器加熱容器中氣體電功熱機械功熱耗散是否準(zhǔn)靜態(tài)，看加熱快慢但不可逆自由膨脹過程剛性，絕熱真空?????????????????ABB中沒有氣體，不能取做系統(tǒng)以A中原有氣體為系統(tǒng)A中氣體非準(zhǔn)靜態(tài)A中氣體沒有作功沒有作功對象后進去的對先進去的氣體作功了嗎？判斷題1.對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)；2.對剛性容器內(nèi)的水作功，使其在恒溫下蒸發(fā)；3.對剛性容器內(nèi)的空氣緩慢加熱，使其從0℃升溫到50℃。判斷是否可逆判斷題1孤立系是絕熱閉口系,反之也成立。2工質(zhì)經(jīng)過一不可逆過程，不能夠恢復(fù)到初狀態(tài)3環(huán)境溫度恒定，若放置在恒溫環(huán)境中的壓力容器的壓力表讀數(shù)也不變，則說明容器中所裝工質(zhì)的質(zhì)量也不變。4工質(zhì)經(jīng)過任何一種循環(huán)，其熵的變化量為0。計算題一氣缸活塞裝置內(nèi)的氣體由初態(tài)p1=0.3Pa,V1=0.1m3,緩慢膨脹到V2=0.2m3，若過程中壓力和體積間的關(guān)系為pVn=常數(shù)，試分別求（1）n=1.5；（2）n＝1.0；（3）n＝0時的膨脹功如圖所示，1kg理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，若第一次變化過程沿1－3－2進行，第二次沿1－2進行，分別計算這兩個過程中氣體所做的膨脹功.pv123p2p1v1v21-8.容器被分隔成A、B兩室，如圖示。已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b=0.1013MPa,B室內(nèi)壓力表的讀數(shù)pe2=0.04MPa，壓力表1的讀數(shù)為pe1=0.294MPa，求壓力表3的讀數(shù)。312A

BMPaMPa=0.254MPa1-9.氣缸中封有空氣，初態(tài)p1=0.2MPa，體積V1=0.4m3,緩慢膨脹到V2=0.8m3。（1）過程中pV維持不變；（2）過程中氣體先循膨脹到Vm＝0.6m3，再維持壓力不變，膨脹到V2＝0.8m3。試分別求兩過程中氣體作出的膨脹功。pv1m25.44×104J＝5.0×104J1-14據(jù)統(tǒng)計資料，某地各發(fā)電廠平均每生產(chǎn)1kW.h電耗煤372g。若標(biāo)煤的熱值為29308kJ/kg，試求電廠平均熱效率ηt是多少？1kW.h＝3600kJ=33.3%1-15某房間冬季通過墻壁和窗子向外散熱70000kJ/h，房間內(nèi)有2只40W的點燈照明，其他家電耗電約100W。為維持房內(nèi)溫度不變，房主購買了供暖系數(shù)為5的熱泵，求驅(qū)動熱泵所需的功率。照明燈和家電耗功轉(zhuǎn)化為熱量2×40+100＝180W房間單位時間散熱率為：70000/3600=19.44kW則需要熱泵的供熱率為：19.44－0.18＝19