工程热力学思考题答案-第四章.doc

第四章 气体和蒸汽的基本热力过程
4。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解决。
答：主要解决的问题及方法：
(1) 根据过程特点（及状态方程）—-确定过程方程
(2) 根据过程方程——确定始、终状态参数之间的关系
(3) 由热力学的一些基本定律—-计算
(4) 分析能量转换关系（P-V 图及T—S图）（根据需要可以定性也可以定量）
例：1）过程方程式：=常数（特征） =常数(方程）
2）始、终状态参数之间的关系：=
3)计算各量：=0 、 =0 、==
4） P −V图，T −S图上工质状态参数的变化规律及能量转换情况
4.2 对于理想气体的任何一种过程，下列两组公式是否都适用？
答:不是都适用。第一组公式适用于任何一种过程。第二组公式适于定容过程,适用于定压过程。
4。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,在定温过程中是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？
答：定温过程对气体应加入的热量
4.4过程热量和过程功都是过程量,都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式可知，故只要状态参数、和确定了,的数值也确定了,是否与途径无关?
答：对于一个定温过程,过程途径就已经确定了.所以说理想气体可逆过程是与途径有关的.
4。5在闭口热力系的定容过程中，外界对系统施以搅拌功,问这是否成立？
答：成立。这可以由热力学第一定律知,由于是定容过为零.故，它与外界是否对系统做功无关.
4。6 绝热过程的过程功和技术功的计算式：
=，=
是否只限于理想气体？是否只限于可逆绝热过程?为什么?
答:不只限于理想气体和可逆的绝热过程.因为和是通用公式，适用于任何工质任何过程,只要是绝热过程无论是可逆还是不可逆。所以=，=不只限于可逆绝热过程.
4.7 试判断下列各种说法是否正确：
（1）定容过程既无膨胀（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)（×);(2）(×);(3)（×）
4。8参照图4-17：试证明：。途中1—2、4—3 为定容过程,1-4、2—3 为定压过程.
证明：=,=
因为：是状态量与过程无关，与起始状态一样,故=,由图知，所以：
4。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，试问:(1)与哪个大?（2)若b、c 在同一条定温线上，结果又如何？
答：b、c 在同一条绝热线上,若b、c 在同一条定温线上，二者相等。
因为，a—b加上b-c过程=a—c过程，而b—c是个绝热过程,=0=，〈0，故>0，所以有.若在定温线上=0，所以.
4。10 理想气体定温过程的膨胀功等于技术功能否推广到任意气体？
答：不能。因为它们公式的推导过程中引入了理想气体状态方程式，对于一般气体一般状态下是不适用的。
4.11 下列三式的使用条件是什么？
,，
答：使用条件理想气体可逆绝热过程。
4。12 在T-s 图上如何表示绝热过程的技术功和膨胀功？
答：绝热过程，不管是否是可逆过程都有，故有：
其中，(图中阴影部分)（1-2绝热线’）及可表示膨胀功和技术功的变化情况。
4。13在p-v 图和T—s 图上如何判断过程中的正负？
4。14试以可逆绝热过程为例，说明水蒸气的热力过程与理想气体热力过程的分析计算有什么异同？
答：对于可逆绝热过程水蒸气和理想气体都有:
，差别在于水蒸气没有适当而简单的状态方程，同时也不都是温度的单值函数。
4.15实际过程都不可逆，那么本章讨论的理想可逆过程有什么意义?
答：意义在与实际过程是很复杂的不可逆过程，我们可以借助理想可逆过程分析、寻找出过程中状态参数变化及能量转化的规律，抓住过程的主要特征。对于不可逆实际过程，再借助实验和一些经验系数进行修正,及可得到实际气体的规律。