发布时间 : 星期日 文章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] 2更新完毕开始阅读edf3f058aa114431b90d6c85ec3a87c241288a13
大的峰值变化。三相点和临界点是蒸汽压曲线的两个端点。三相点容易实现，临界点不容易实现。
16．水的汽化潜热是否是常数？有什么变化规律？
水的汽化潜热不是常数，三相点汽化潜热最大，随着温度和压力的提高汽化潜热逐渐缩小，临界点处汽化潜热等于零。
17．水在定压汽化过程中，温度保持不变，因此，根据q=?u+w，有人认为过程中的热量等于膨胀功，即q=w，对不对？为什么？
不对。?u=cv?T是对单相理想气体而言的。水既不是理想气体，汽化又不是单相变化，所以q=w的结论是错的。
18．有人根据热力学第一定律解析式?q=dh–vdp和比热容的定义c=
?qdT，所以认为?hp?cpT2T1?T是普遍适用于一切工质的。进而推论
T2T1得出水定压汽化时，温度不变，因此其焓变量?hp?cp推论错误在哪里？
c=
?T=0。这一
?qdT是针对单相工质的，不适用于相变过程。
1．试以理想气体的定温过程为例，归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法。
要解决的问题：揭示过程中状态参数的变化规律，揭示热能与机械能之间的转换情况，找出其内在规律及影响转化的因素。在一定工质热力性质的基本条件下，研究外界条件对能量转换的影响，从而加以利用。
使用的方法：分析典型的过程。分析理想气体的定值的可逆过程，
即过程进行时限定某一参数不发生变化。
分析步骤
1) 建立过程方程式；
2) 找出（基本）状态参数的变化规律，确定不同状态下参数之
间的关系；
3) 求出能量参数的变化（过程功、技术功、热力学能、焓、熵、
传热量等等）；
4) 画出过程变化曲线（在T-s图、p-v图上）。
2．对于理想气体的任何一种过程，下列两组公式是否都适用？
?u=cv(t2–t1)，?h=cp(t2–t1)；q=?u=cv(t2–t1)，q=?h=cp(t2–t1) 第一组都适用，第二组不适用。第二组第一式只适用于定容过程，第二式只适用于定压过程。
3．在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温膨胀过程中是否需要对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？
需要加入热量。q=?u+w, 对于理想气体，q=w=RT1ln对于理想气体，q =wt=RT1lnv2或q=?h+wt, v1v2。 v14．过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式q=p1v1lnv2可知，只要状态参数p1、v1v1和v2确定了，q的数值也确定了，是否可逆定温过程的热量q与途径无关？
“可逆定温过程”已经把途径规定好了，此时谈与途径的关系没有
意义。再强调一遍，过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。
5．闭口系在定容过程中外界对系统施以搅拌功?w，问这时?Q=mcvdT是否成立？
不成立。搅拌功?w以机械能形式通过系统边界，在工质内部通过流体内摩擦转变为热，从而导致温度和热力学能升高。?Q是通过边界传递的热能，不包括机械能。
6．绝热过程的过程功w和技术功wt的计算式
w=u1–u2，wt=h1–h2
是否只适用于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？
两式来源于热力学第一定律的第一表达式和第二表达式，唯一条件就是绝热q=0，与是否理想气体无关，且与过程是否可逆也无关，只是必须为绝热过程。
7．试判断下列各种说法是否正确？
(1) 定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程； (2) 绝热过程即定熵过程； (3) 多变过程即任意过程。
答：(1) 定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程； ——正确。
(2) 绝热过程即定熵过程； ——错误，可逆绝热过程是定熵过程，不可逆绝热过程不是定熵过程。
(3) 多变过程即任意过程。 ——错误，右图中的过程就不是多变过程。 8．参照图4-17，试证明：q1-2-3? q1-4-3。图
7题图
中1–2、4–3各为定容过程，1–4、2–3各为定压p 过程。
证明：q1-2-3=q1-2+q2-3，q1-4-3= q1-4+ q4-3
q1-2= cv(T2–T1)，
q2-3= cp(T3–T2)= cv(T3–T2)+R(T3–T2)， q4-3= cv(T3–T4)，
q1-4= cp(T4–T1) = cv(T4–T1)+R(T4–T1)。 ? q1-2-3=q1-2+q2-3= cv(T2–T1)+ cv(T3–T2)+R(T3–T2) = cv(T3–T1)+R(T3–T2)
q1-4-3= q1-4+ q4-3= cv(T4–T1)+R(T4–T1)+cv(T3–T4)
= cv(T3–T1)+R(T4–T1)
于是 q1-2-3–q1-4-3= R(T3–T2)–R(T4–T1)
=R[(T4
p2pp–T12)–(T4–T1)]= R(2–1)(T4–T1)>0 p1p1p1 2 3 1 4 O v 图4-17
所以，q1-2-3? q1-4-3，证毕。
9．如图4-18所示，今有两个任意过程a–b及a–c，b点及c点在同一条绝热线上，(1) 试问?uab与?uac哪个大？(2) 若b点及c点在同一条定温线上，结果又如何？
p b
a c O v 图4-18
p b Tb Tc a c O v 图4-18题解