热力学讲义.docx

习题讨论课1
主要内容：
1、热力学第一定律
2、理想气体u、h、s等的计算
3、理想气体热力过程
第二章 热力学第一定律
热力学第一定律的表达形式
闭口系统：

开口系统：

一、利用热力学第一定律分析问题：
1、工质吸热后，体积一定膨胀，对否? (定容过程)
2、对理想气体加热，其温度下降的过程是不可能存在的，对否？ (1<n<k)

二、构成循环有以下4个过程，求不同过程的Q、W。
填充下表空格

过程
Q（KJ）
W（ kJ）
△U （ kJ）
1—2
42
0
42
2—3
-105
147
-252
3—4
250
61
189
4—1
-63
-84
21

解：根据：

三、选择与外界无功量交换的闭口系统分析问题：
例1：图示绝热容器，有隔板将其分为容积相等的两部分。A中有空气，B为真空。
已知：

求：将隔板抽走后容器内空气温度及内能和熵的变化。
分析：该过程是否定熵过程？
非定熵过程。
解：取整体为研究对象：

四、开口系统能量方程：

稳流么？

可逆么？

可逆么，理想气体么，比定压热容与温度无关么？

五、思考题
1、 工质膨胀是否一定对外作功？
做功对象和做功部件

2、 定容过程是否一定不作功？
开口系，技术功 水轮机

3、定温过程是否一定不传热？
相变过程（冰融化，水汽化）

4、气体被压缩时一定消耗外功
热力学功指有用功

对外作功指有用功 W=pdV-P0dp

1. 某种气体在气缸中进行一缓慢膨胀过程。其体积由0.1m3增加到0.25m3。过程中气体压力循{p}MPa=0.24-0.4{V}m变化。若过程中气缸与活塞的摩擦保持为1200N:当地大气压力为0.1MPa，气缸截面积为0.1m2,试求:(1)气体所作的膨胀功W;(2)系统输出的有用功Wu;(3)若活塞与气缸无摩擦，系统输出的有用功Wu,re.

2. 空气在某压气机中被压缩，压缩前空气的参数是：p1=0.1MPa,v1=0.845m3/kg。压缩后的参数是p2=0.1MPa,v2=0.175m3/kg。设在压缩过程中1kg空气的热力学能增加139.0kJ,同时向外放出热量50kJ。压气机每分钟产生压缩空气10kg。求:(1) 压缩过程中对1kg气体所作的体积变化功;(2)生产1kg的压缩空气所需的功（技术功）。

3. 2kg理想气体，定容下吸热量Qv=367.6kJ，同时输入搅拌功468.3kJ，该过程中气体的平均比热容为cp=1124J/(kg.K),cV=934J/(kg.K),已知初态温度为t1=280℃,求：(1) 终态温度t2和热力学能的变化量ΔU;(2)焓、熵的变化量ΔH 、ΔS 。

第四章：理想气体热力过程

3、如图所示，BC为定焓线，工质为理想气体，试分析：
（1）、（uB－uA）与（uC－uA）谁大谁小？
（2）、（sB－sA）与（sC－sA）谁大谁小？