工程热力学 本科生素质测试题库.pdf

第一章 基本概念 1. 什么是平衡态？实现条件是什么？ 答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。 平衡态实现的条件是各不平衡势差（力差、温差、化学势差、相差等）均消失或趋于无穷小。 2. 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系？ 答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。稳定状 态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态。不考虑是否在外界的影响下，这是他们的 本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。 平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 3. 解释准平衡过程？可逆过程？它们各自的实现条件是什么？ 4. 闭口系统与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系统一定 是闭口系统吗？ 答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。 5. 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可 能是绝热系统。对不对，为什么？ 答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只 要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 6. 倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计 算公式 p p b =+p e (p p b )， p p b −p v (p p b ) 中，当地大气压是否必定是环境大气压？ 答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是 环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 7. 温度计测温的基本原理是什么？ 答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化（例如：体积、电势、电阻等）。 8. 经验温标的缺点是什么？为什么？ 答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测 温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度 的测定值可能有微小的差异。 9. 促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。 答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状 态变化的原因。 10. 图 1-16a、b 所示的容器为刚性容器： （1 ） 将容器分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。若突然抽去隔板， 气体（系统）是否做功？ （a ） （b ） 图 1-16 思考题 8 附图 （2 ） 设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再去抽另一块，问气体（系 统）是否做功？ （3 ） 上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p -v 图上表示？ 答：（1 ）第一种情况如图1-1 （a ）,不作功（2 ）第二种情况如图1-1 （b ）,作功（3 ）第一种情况为不 可逆过程不可以在 p-v 图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v 图上表示出来。 11. 经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状 态？ 答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 12. 系统经历一可逆正向循环及其逆向循环后，系统和外界有什么变化？若上述正向及逆向循环中 有不可逆因素，则系统及外界有什么变化？ 答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在 不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 13. 工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出的功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用 功？ 答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。 第二章 热力学第一定律 1. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气， B 中保持真空，如图2-1 所示。若将隔板抽去，分析容器中空 气的热力学能如何变化？若隔板上有一个小孔，气体泄漏入 B 中，分析A 、B 两部分压力相同