文档介绍：热工理论基础
习题课
第一章热力学的基本概念
3(p13)准平衡过程与可逆过程有何区别?
答:;
。
4( p13 )不可逆过程是无法恢复到初态的过程,这种说法是否正确?
答:不正确。不可逆过程可能使工质沿相同的路径逆行恢复到原来状态,但不能使相互作用中所涉及的外界也恢复到原来状态。
1-3(p13)解:气体所作的膨胀功

热力系统:被认为分割出来作为热力学分析对象的有限物质叫做热力系统。
平衡状态:没有在外界影响的条件下,系统的各部分在长时间内不发生任何变化的状态。
第二章热力学第一定律
4(p21)
2-4(P22)废烟气带走的热量

乏汽带走的热量

2-8(P22)每千克工质每小时吸收热量

锅炉每小时耗煤量
第三章热力学第二定律
思考题1(p36)
为任意热机循环的热效率公式;
为卡诺循环的热效率公式
4(p24)(1) Ⅹ;(2) Ⅹ;(3) Ⅹ;(4) Ⅹ;(5) Ⅹ;(6) Ⅹ
3-1(p24)解: 由克劳修斯不等式判断

积分结果违背克劳修斯积分不等式,所以设计不合理。
第四章理想气体的性质及其热力过程
思考题
1(p54)理想气体热力学能和焓都是温度的单值函数. 这两个公式适用于理想气体的任何过程。理想气体在任意过程中热力学能和焓的变化和可分别由以下积分式求得

只有基准为零K时,h和u才同时为零。
2(p54)理想气体的cp和cv之差在任何温度下都等于一个常数;
理想气体的cp和cv之比在任何温度下不等于一个常数。
第五章水蒸气及蒸气动力循环
思考题1(p64)锅炉产生的水蒸气在定温过程中不满足q=w,因为此时水蒸气不是理想气体。
2(p64)
答:有0 ℃或低于0 ℃的水蒸气存在。因为蒸发在任何温度下都会进行。有低于0 ℃的水存在。降低压力,则会有0 ℃的水存在。
思考题1(p76)
第七章气体的流动
1(p89)声速取决于哪些因素?
答:声速取决于气体介质的性质和气体的状态。
2(p89)为什么渐缩喷管中气体的流速不可能超过当地声速?
答:根据渐缩喷管截面积变化率与流速变化率关系:

又因,若,则与矛盾。
所以渐缩喷管中气体的流速不可能超过当地声速
、
热力学补充习题
1 真空度:负的表压力通常称为真空度。
2第二永动机:从单一热源吸热使之完全转化为功的热机。
3马赫数:研究气体流动时,通常把气体的流速与当地声速的比值称为马赫数。
4热力系统:被认为分割出来作为热力学分析对象的有限物质叫做热力系统。
5理想气体:气体分子之间的平均距离相当大,分子体积与气体的总体积相比可忽略不计;分子之间无作用力;分子之间的互相碰撞以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。
6平衡状态:没有在外界影响的条件下,系统的各部分在长时间内不发生任何变化的状态。
7可逆过程:如果系统完成了某一过程之后,有可能使工质沿相同的路径逆向进行而恢复到原来状态,并使相互作用所涉及的外界也恢复到原来状态,而不留下任何改变,则这一过程称为可逆过程。
8孤立系统熵增原理:一切实际过程都一定朝着使孤立系统熵增大的方向进行,任何使孤立系统熵减少的过程都是不能发生的。
9平衡状态与稳定状态的区别是什么?
答:平衡状态与稳定状态的差别:只要系统的参数不随时间而改变,即认为系统处于稳定状态,它无须考虑参数保持不变是如何实现的,但是,平衡状态必须是在没有外界作用下实现参数保持不变。
10卡诺循环有哪些过程组成?请写出卡诺循环的热效率公式,并分析之?(此题由同学们独立完成)。
11 100kg、温度为20℃的水与200kg、温度为80℃水在绝热容器中混合,求混合前后水的熵变。已知水的比热容c=/().
 解:,根据水的热平衡,可得

解得 tm=60℃
混合前后容器内水的熵变为