工程热力学课后思考题答案 第四版 沈维道 童钧耕主编 高等教育出版社.pdf

工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教

育出版社

工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教育出版社

1.封闭系统与外界没有物质交换，系统中的质量保持不变，所以系统中质量恒定的热

力系统一定是封闭系统？

不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。

2.有人认为开放系统中的系统与外界之间存在物质交换，物质和能量是不可分割的，

因此开放系统不可能是绝热系统。正当为什么？

不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的

热能（准确地说是热力学能）不在其中。3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？

平衡状态必须是稳定状态，而稳定状态不一定是平衡状态。4.如果容器中的气体压力

没有变化，安装在容器上的压力表读数是否会变化？绝对压力计算公式

p=pb+pg(ppb),p=pb-pv(ppb)

当地大气压力一定是环境大气压力吗？

当地大气压pb改变，压力表读数就会改变。当地大气压pb不一定是环境大气压。

5.温度计的基本原理是什么？

热力学第零定律

4.标题图

不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。

7.是什么导致系统状态发生变化？举个例子。

有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。8．分别以图1-20所示的参

加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为

研究对象，说明这些是什么系统。

参加公路自行车赛的运动员是开放式系统，运动手枪中的压缩空气是封闭式绝缘系统，

杯子中的热水是开放式系统（封闭式系统——忽略蒸发），运行的电视是封闭式系统。

9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用

的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究

对象内，这是什么系统？什么情况下能

当前热水冷水传热热水冷水ab9主题图

构成孤立系统？

除电加热器外，它是一个开放式（非绝缘）系统（图a）。包括电加热器，它是一个

开放式绝缘系统（图b）。

将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立

系统。或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。

10.分析车辆动力系统（图1-21）与外部世界之间的质量和能量交换。

吸入空气，排出烟气，输出动力（机械能）以克服阻力，发动机水箱还要大量散热。

不考虑燃烧时，燃料燃烧是热源，燃气工质吸热；系统包括燃烧时，油料发生减少。

11.经过一个不可逆转的过程后，系统能否恢复到其原始状态？整个系统，包括系统

和外部世界，能否恢复其原始状态？

经历一个不可逆过程后，系统可以恢复原来状态，它将导致外界发生变化。包括系统

和外界的整个大系统不能恢复原来状态。

12.图1-22中的容器为刚性绝缘容器，分为两部分。一部分充满气体，另一部分被抽

真空，中间是一个隔膜，

（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？

（2）真空部分装有许多膜片。逐个拆下隔膜。每个盘子首先会恢复气体的平衡，下

一个呢？

（3）上述两种情况从初态变化到终态，其

p1

ab2

五、

过程是否都可在p-v图上表示？

13.过程1A2是可逆的，过程1b2是不可逆的。有人说过程1A2比过程1b2做更多的

外部工作。你同意他的观点吗？为什么？

不同意。过程1a2的作功量是确定的，而过程1b2的作功量不确定，因而无法比较。

14.在系统经历可逆正向循环和可逆反向循环后，系统和外部世界发生了什么变化？

如果在上述正向循环和反向循环中存在不可逆因素，那么系统和外部世界会发生什么变化？

系统经历一可逆正向循环和其逆向可逆循环后，系统和外界没有变化。若上述正向循

环及逆向循环中有不可逆因素，则系统恢复原来状态，外界则留下了变化（外界的熵增

加）。

15.由工质、气缸和活塞组成的系统循环后，是否需要从系统的输出功中减去活塞斥

力的巨大气功才能成为有用的功？

不需要。

1.热力学能是热吗？

不是。热力学能是工质的状态参数，是工质的性质，是工质内部储存能量，是与状态

变化过程无关的物理量。热