熱工基礎(chǔ)課后答案超詳細(xì)版(張學(xué)學(xué))

1、1第一章第一章思考題思考題1.平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有何區(qū)別？熱力學(xué)中為什幺要引入平衡態(tài)的概念？答：平衡狀態(tài)是在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀態(tài)。而穩(wěn)定狀態(tài)則是不論有無外界影響，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀態(tài)。可見平衡必穩(wěn)定，而穩(wěn)定未必平衡。熱力學(xué)中引入平衡態(tài)的概念，是為了能對系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)用狀態(tài)參數(shù)來進(jìn)行描述。2.表壓力或真空度能否作為狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行熱力計算？若工質(zhì)的壓力不變，問測量其壓力的壓力表或真空計的讀數(shù)是

2、否可能變化？答：不能，因為表壓力或真空度只是一個相對壓力。若工質(zhì)的壓力不變，測量其壓力的壓力表或真空計的讀數(shù)可能變化，因為測量所處的環(huán)境壓力可能發(fā)生變化。3當(dāng)真空表指示數(shù)值愈大時，表明被測對象的實際壓力愈大還是愈?。看穑赫婵毡碇甘緮?shù)值愈大時，表明被測對象的實際壓力愈小。4.準(zhǔn)平衡過程與可逆過程有何區(qū)別？答：無耗散的準(zhǔn)平衡過程才是可逆過程，所以可逆過程一定是準(zhǔn)平衡過程，而準(zhǔn)平衡過程不一定是可逆過程。5.不可逆過程是無法回復(fù)到初態(tài)的過程，這

3、種說法是否正確？答：不正確。不可逆過程是指不論用任何曲折復(fù)雜的方法都不能在外界不遺留任何變化的情況下使系統(tǒng)回復(fù)到初態(tài)，并不是不能回復(fù)到初態(tài)。6.沒有盛滿水的熱水瓶，其瓶塞有時被自動頂開，有時被自動吸緊，這是什幺原因？答：水溫較高時，水對熱水瓶中的空氣進(jìn)行加熱，空氣壓力升高，大于環(huán)境壓力，瓶塞被自動頂開。而水溫較低時，熱水瓶中的空氣受冷，壓力降低，小于環(huán)境壓力，瓶塞被自動吸緊。7.用U形管壓力表測定工質(zhì)的壓力時，壓力表液柱直徑的大小對讀數(shù)

4、有無影響？答：嚴(yán)格說來，是有影響的，因為U型管越粗，就有越多的被測工質(zhì)進(jìn)入U型管中，這部分工質(zhì)越多，它對讀數(shù)的準(zhǔn)確性影響越大。習(xí)題3barmmHgppppb11.215828003.13381.9300760????＝＋＋＝＋汞柱水柱15解：由于壓縮過程是定壓的，所以有KJVVppdVWVV200)4.08.0(105.0)(62121?????????16解：改過程系統(tǒng)對外作的功為??????????0.50.33.013.023.1

5、111.33.115.03.02585.)(0.3VW1kJVVVpdVVppdV17解：由于空氣壓力正比于氣球的直徑，所以可設(shè)，式中c為常數(shù)，D為氣cDp?球的直徑，由題中給定的初始條件，可以得到：5000003.015000011????DpDpc該過程空氣對外所作的功為kJDDcdDDcDcDdpdVWDDDDVV36.34)3.04.0(500000081)(8121)61(44414233212121?????????????

6、????18解：（1）氣體所作的功為：??????0.30.146101.76d100.04)(0.24JVVW（2）摩擦力所消耗的功為：JLfW10000.1)(0.32.01000Δ????＝摩擦力所以減去摩擦力消耗的功后活塞所作的功為：JWWW41066.1??＝＝摩擦力活塞19解：由于假設(shè)氣球的初始體積為零，則氣球在充氣過程中，內(nèi)外壓力始終保持相等，恒等于大氣壓力0.09MPa，所以氣體對外所作的功為：JVpW56108.121