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《工程的熱力學(xué)思考的題目及問(wèn)題詳解》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案工程熱力學(xué)思考題及答案第一章基本概念1.閉口系與外界無(wú)物質(zhì)交換,系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定,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:不一定。穩(wěn)定流動(dòng)開(kāi)口系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量也可以保持恒定。2.有人認(rèn)為,開(kāi)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(kāi)口系統(tǒng)不可能是絕熱系。對(duì)不對(duì),為什么?答:這種說(shuō)法是不對(duì)的。工質(zhì)在越過(guò)邊界時(shí),其熱力學(xué)能也越過(guò)了邊界。但熱力學(xué)能不是熱量,只要系統(tǒng)和外界沒(méi)有熱量的交換就是絕熱系。3.平衡狀態(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:只有在沒(méi)有外界影響的
2、條件下,工質(zhì)的狀態(tài)不隨時(shí)間變化,這種狀態(tài)稱之為平衡狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)只要其工質(zhì)的狀態(tài)不隨時(shí)間變化,就稱之為穩(wěn)定狀態(tài),不考慮是否在外界的影響下,這是它們的本質(zhì)區(qū)別。平衡狀態(tài)并非穩(wěn)定狀態(tài)之必要條件。物系內(nèi)部各處的性質(zhì)均勻一致的狀態(tài)為均勻狀態(tài)。平衡狀態(tài)不一定為均勻狀態(tài),均勻并非系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)之必要條件。4.假如容器中氣體的壓力沒(méi)有改變,試問(wèn)安裝在該容器上的壓力表的讀數(shù)會(huì)改變嗎?絕對(duì)壓力計(jì)算公式p=pb+pe(p>pb),pv=pb?p(pb
3、壓力的改變而改變。當(dāng)?shù)卮髿鈮翰灰欢ㄊ黔h(huán)境大氣壓。環(huán)境大氣壓是指壓力儀表所處的環(huán)境的壓力。5.溫度計(jì)測(cè)溫的基本原理是什么?答:溫度計(jì)隨物體的冷熱程度不同有顯著的變化。6.經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)的缺點(diǎn)是什么?為什么?答:任何一種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)不能作為度量溫度的標(biāo)準(zhǔn)。由于經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)依賴于測(cè)溫物質(zhì)的性質(zhì),當(dāng)選用不同測(cè)溫物質(zhì)的溫度計(jì)、采用不同的物理量作為溫度的標(biāo)志來(lái)測(cè)量溫度時(shí),除選定為基準(zhǔn)點(diǎn)的溫度,其他溫度的測(cè)定值可能有微小的差異。7.促使系統(tǒng)狀態(tài)變化的原因是什么?答:系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的傳熱和位移或系統(tǒng)與外界之間的熱量的交換與功的交換都是促使系統(tǒng)狀態(tài)變
4、化。8.(1)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))是否做功?(2)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(wèn)氣體(系統(tǒng))是否做功?(3)上述兩種情況從初態(tài)變化到終態(tài),其過(guò)程是否都可在p?v圖上表示?答:(1)第一種情況不作功;(2)第二種情況作功;(3)第一種情況為不可逆過(guò)程不可以在p-v圖上表示出來(lái),第二種情況為可逆過(guò)程可以在p-v精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖上表示出來(lái)。1.經(jīng)歷一個(gè)不可逆過(guò)程后,系統(tǒng)能否恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)?包括系統(tǒng)和外界的整個(gè)系統(tǒng)能否恢復(fù)
5、原來(lái)狀態(tài)?答:經(jīng)歷一個(gè)不可逆過(guò)程后系統(tǒng)可以恢復(fù)為原來(lái)狀態(tài)。系統(tǒng)和外界整個(gè)系統(tǒng)不能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。2.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)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)經(jīng)歷一可逆正向循環(huán)及其逆向可逆循環(huán)后,系統(tǒng)恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài),外界沒(méi)有變化;若存在不可逆因素,系統(tǒng)恢復(fù)到原狀態(tài),外界產(chǎn)生變化。3.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:不一定。主要看輸出功的主要作用是什么,排斥大氣功是否有用。第二章熱力學(xué)第一定律1
6、.剛性絕熱容器中間用隔板分為兩部分,A中存有高壓空氣,B中保持真空。若將隔板抽去,分析容器中空氣的熱力學(xué)能如何變化?若隔板上有一小孔,氣體泄漏入B中,分析A、B兩部分壓力相同時(shí)A、B兩部分氣體的熱力學(xué)能如何變化?答:將隔板抽去,根據(jù)熱力學(xué)第一定律其中所以容器中空氣的熱力學(xué)能不變。若有一小孔,以B為熱力系進(jìn)行分析只有流體的流入沒(méi)有流出,,忽略動(dòng)能、勢(shì)能B部分氣體的熱力學(xué)能增量為,A部分氣體的熱力學(xué)能減少量為2.熱力學(xué)第一定律能量方程式是否可以寫成下列兩種形式:、q=Δu+pv的形式,為什么?精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案答:熱力學(xué)第一
7、定律能量方程式不可以寫成題中所述的形式。對(duì)于只有在特殊情況下,功可以寫成。熱力學(xué)第一定律是一個(gè)針對(duì)任何情況的定律,不具有=這樣一個(gè)必需條件。對(duì)于公式,功和熱量不是狀態(tài)參數(shù)所以不能寫成該式的形式。1.熱力學(xué)第一定律解析式有時(shí)寫成下列兩種形式:q=Δu+w分別討論上述兩式的適用范圍.答:?適用于任何過(guò)程,任何工質(zhì)?可逆過(guò)程,任何工質(zhì)2.為什么流動(dòng)功出現(xiàn)在開(kāi)口系能量方程式中,而不出現(xiàn)在閉口系能量方程式中?答:流動(dòng)功是由流進(jìn)(出)系統(tǒng)的工質(zhì)傳遞而由工質(zhì)后面的物質(zhì)系統(tǒng)作出的。對(duì)于閉口系統(tǒng),不存在工質(zhì)的流進(jìn)(出)所以不存在這樣進(jìn)行傳遞
8、的功。3.穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式是否可應(yīng)用于活塞式壓氣機(jī)這種機(jī)械的穩(wěn)定工況運(yùn)行的能量分析?為什么?答:可以。穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式可應(yīng)用于任何穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程,對(duì)于連續(xù)工作的周期性動(dòng)作的能量轉(zhuǎn)換裝置,只要在平均單位時(shí)間所作的軸功、吸熱量以及工質(zhì)的平均流量為常量,雖然它內(nèi)部工質(zhì)的狀態(tài)及流動(dòng)情況是變化的,但這種周期性的