发布时间 : 星期一 文章中国计量学院过程基础朱云课后答案更新完毕开始阅读aa061072fc4ffe473368abde
解：（1）可逆过程：?S?
?Q1Q2?Q1Q2',不可逆过程： ?S? ??T1T2T1T225. 在一个绝热容器内，温度为80℃的水3kg和温度为20℃的水5kg相混合。求此混合过
程的熵变化，并说明为什么混合过程是一个不可逆过程。
mc(T111?Tm)?m2c2(Tm?T2)解：3(80?273?Tm)?5(Tm?(20?273))
?Tm?315.6K26．试计算下述各过程中系统的总熵变化量。
(1)将0.4kg温度为100?C、热容量为CCu?150JK的铜块投入温度为10?C的湖水中；
(2)同样大小，但温度为10?C的铜块由100m高处投入湖水中； (3)将温度分别为100?C和10?C的同样大小的铜块连在一起。 解：(1) ?s1?mCCulnT210?273.15?0.4?0.15?ln??0.0166KJ/K T1100?273.15 ?s2?Q0.4?0.15?90??0.0188KJ/K T2287.13 ?s??s1??s2??0.0166?0.0188?0.0122KJ/K
(2) Q?U?W?W?mgh?0.4?10?100?400J?0.4KJ
Q0.4??0.0014KJ/K T287.15T?T2?328.15K (3) mC(T1?T)?mC(T?T2)?T?12 ?s??s?mClnTT328.15328.15?mCln?0.4?0.15?(ln?ln)?0.0012KJ/K T1T2373.15283.1527．气体在气缸中被压缩，气体的内能变化为55.9kJkg，熵变化为?0.293kJ(kg?K)，
输给气体的功为186kJkg。温度为20?C的环境可与气体发生热交换，试确定每压缩
1kg气体时的熵产。
解：
28．某可逆热机工作在T1?150?C的高温热源和T2?10?C的低温热源之间．求： (1)热机的热效率为多少？
(2)如果热机输出功为2.7kJ时，从高温热源吸收的热量及向低温热源放出的热量各是
多少？
(3)如果将该热机反向作为热泵运行在两热源之间，热泵的性能系数是多少？当工质从
温度为10?C的低温热源吸取热流4.5kJs时要求输入的功率为多少？
解：(1) ??1?T2283?1??0.33 T1423T0283)Q1?(1?)Q1?2.7(2) T423?Q1?8.2KJ?q?(1? Q2?Q1??q?8.2?2.7?5.5KJ
从高温热源吸收的热量为8.2KJ，向低温热源放出的热量为5.5KJ
29．有A和B两个卡诺热机串联工作，若A机从温度为650?C的高温热源吸热，对温度为
T中间热源放热，B机从温度为T中间热源吸入A机排出的热量并向温度为20?C的低温热源排热，求在下列情况下中间热源的温度T是多少？ (1)两热机的输出功相等； (2)两热机的热效率相等。 解：（1）?q?(1? 1?TTT)Q1?(1?2)Q1 T1TT1T293T?(1?) 923T923 ?T?608K
(2) ?t?1?2TT?1?2 T1T T?923?293?T?520K
第二章 习 题
思考题
1.气压计读数为755mm汞柱时，水面以下7.6m深处的绝对压强为多大？
3答：h?0.755m,?Hg?1.33?10Nm3
大气压强设为p0,由h?p0?3得：p0?h??0.755?133000?100.4?10Nm2
p?p0??h?100.4?103?7.6?9800?174.9?103N/m3
2．试述表压与绝对压力在性质上的差别。
答：表压即相对压力，?h?p?p0,是体现在液柱高度上的;绝对压力为p?p0??h是重力作用下的液体中一点的真实压力
3．如何用U型管检测厨房中煤气管道是否有泄漏？ 答：（1）关闭总阀门以及厨房里所有的煤气阀门
（2）以热水器为例，将U形管接在热水器的接口处，U形管内装水 （3）打开热水器阀门，打开总阀门
（4）U形管内接热水器的一端液位降低，另一端液位升高 （5）关闭总阀门，观察U形管内有无变化
（6）若液位发生变化，说明管道有泄漏；无变化则管道不泄漏。 4．建立流体动力学方程的基本方法有哪两种？其差别何在？ 答：拉格朗日法和欧拉法
拉格朗日法：选定一个流体质点，并在整个过程中追随这一质点，观察它的运动特性的变化。 欧拉法：把流体所占据的空间中的任一点挑选出来，观察通过这一点的流体运动特性的变化。
5. 流线的定义是什么？什么情况下流线就是轨迹？ 答：流线是在流体中某一瞬间想象的一条曲线，在这条曲线上任一点所引的切线就是这点的流体质点在此瞬间的流动方向。当流体为稳定流动时，轨迹与流线重合。 6. 质量守恒定律应用于管道内流体，其表达式如何推导？ 答：
?A?udA?0质量守恒定率
对于管道内的流体，表面A由前后两个截面A1,A2和管道环面A组成
0???udA???udA???udA???udA??1u1A1?0??2u2A2
AA1AA2所以 ?1u1A1??2u2A2,当?不变时，u1A1?u2A2
7. 欧拉运动微分方程与奈维-斯托克公式建立的依据是什么？差别何在？ 答：都是依据牛顿第二定律；
欧拉运动微分方程是理想流体的流动微分方程；
奈维-斯托克公式对实际流体微元所受的表面力除了法向力之外还需考虑由于与相邻流体层间的摩擦而受的切向力。
8. 运动微分方程组的各个微分方程的建立依据分别是什么？ 答：
9. 流动边界层的性质如何？
答：1）流体有粘性，由壁面附近的流体层向流体内部，粘性造成的减速作用越来越小 （2）在垂直于流动方向，仍有梯度
du，边界层内的阻力不可忽视 dy （3）主流区（外流区）流体粘性阻力可以忽略 10．引入流动边界层的意义是什么？ 答：(1)反映客观存在
（2）利用其性质，有利于求解N-S方程 11. 流动边界层的结构形式是什么样的？ 答：层流，过渡流，紊流。
12．实际流体产生流动阻力的根本原因是什么？
答：实际流体具有粘性是产生流动阻力的根本原因。 13. 层流层和紊流层各自的主要阻力是什么？
答：层流层：低速层流体对高速层流体产生阻滞作用而使之减速，高速层流体对低速层流体产生携带作用，而使之加速。造成的流体摩擦阻力是主要阻力。
紊流层：紊流中速度分布比较均匀的区域内，由于流体微团的无规则迁徙、脉动，使得流体微团间进行动量交换非常剧烈。造成的流动阻力是主要阻力。 14．欧拉运动微分方程在什么条件下适用？ 答：流体为理想流体。
15．是否所有准则都有一定的物理意义？雷诺准则的物理意义是什么？
答：所有的准则数都有一定的物理意义。雷诺数是作为判别流体流动状态的准则，当雷诺数较小时，流体做层流运动，较大时，流体做紊流运动。 16．准则方程式指什么？ 答：
17. 为什么要引入简单管路的概念？
答：简单管路管道截面不变，输送的质量流量始终保持为常数，计算起来简单方便。 18．沿程阻力计算的复杂性在工程计算中是如何处理的？ 答：靠理论分析与实验相结合，并且主要依赖于实验的结果。 练习题
1. 矩形风道的断面为300?400mm，风量为2700mhr，求断面平均流速。若出风口断面缩小为100?200mm，该处的平均流速多大？ 解：A2?300mm?400mm?0.12m,Q?2700m23223h,A2?100mm?200mm?0.02m2
Q?Au,Q?A1u1?A2u2 得：u1?Q2700??2.25?104m?6.25m
hsA10.12u2?Q2700??1.35?105m?37.5m
hsA20.022．封闭容器中盛有比重??0.8的油，h1?300mm，下面为水，h2?500mm，测压管中