(完整版)工程热力学_简答题.pdf

第 1 章 基本概念 ⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭 口系统吗 ? 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统） ，系统内的质量将保持恒 定不变。 ⒉ 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，所以开口系不可能是绝 热系。这种观点对不对，为什么 ? 答：不对。 “绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式 交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量” 。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与 其边界是否对物质流开放无关。 ⒊ 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：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状 态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别 所在。 ⒋ 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？在绝对压力计算 公式 P P P ( P P )； P P P ( P P ) b e b b v b 中，当地大气压是否必定是环境大气压 ? 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力， 譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变 化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的 b 应是“当地环境介质”的压力，而不是 P 随便任何其它意义上的“大气压力” ，或被视为不变的“环境大气压力” 。 ⒌ 温度计测温的基本原理是什么 ? 答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有 的一种同一热力性质” ，这一性质就是“温度”的概念。 ⒍ 经验温标的缺点是什么 ?为什么 ? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温 标。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制作温度计、采用不同的物理性质作为 温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不 同测定值（尽管差值可能是微小的） ，因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温 标的根本缺点。 ⒎ 促使系统状态变化的原因是什么 ?举例说明。 答：分两种不同情况： ⑴ 若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部 分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构 成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需 工程热力学复习思考题解答 Ⅰ 外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的温度逐渐降低，水的温 度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态； ⑵ 若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生变。 ⒏ 图 1-16a 、b 所示容器为刚性容器： ⑴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 ) 是否作功？ (a) (b) ⑵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 图 1-16 思考题 8 附图 衡再抽去一块，问气体