山东大学
热工基础课后习题解答
第一章
思考题
平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态得概念？
答:平衡状态就就是在不受外界影响得条件下,系统得状态参数不随时间而变化得状态。而稳定状态则就就是不论有无外界影响,系统得状态参数不随时间而变化得状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态得概念,就就是为了能对系统得宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质得压力不变，问测量其压力得压力表或真空计得读数就就是否可能变化？
答:不能,因为表压力或真空度只就就是一个相对压力。若工质得压力不变，测量其压力得压力表或真空计得读数可能变化,因为测量所处得环境压力可能发生变化。
当真空表指示数值愈大时,表明被测对象得实际压力愈大还就就是愈小?
答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象得实际压力愈小。
4、准平衡过程与可逆过程有何区别？
答:无耗散得准平衡过程才就就是可逆过程,所以可逆过程一定就就是准平衡过程,而准平衡过程不一定就就是可逆过程。
5、不可逆过程就就是无法回复到初态得过程,这种说法就就是否正确？
答：不正确。不可逆过程就就是指不论用任何曲折复杂得方法都不能在外界不遗留任何变化得情况下使系统回复到初态,并不就就是不能回复到初态。
6、没有盛满水得热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这就就是什幺原因？
答:水温较高时,水对热水瓶中得空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开。而水温较低时,热水瓶中得空气受冷,压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7、用U形管压力表测定工质得压力时,压力表液柱直径得大小对读数有无影响？
答:严格说来,就就是有影响得，因为Ｕ型管越粗,就有越多得被测工质进入U型管中,这部分工质越多,她对读数得准确性影响越大。
习题
1－1解：
图1-８表示常用得斜管式微压计得工作原理。由于有引风机得抽吸,锅炉设
备得烟道中得压力将略低于大气压力。如果微压机得斜管倾斜角，管内水
解：根据微压计原理,烟道中得压力应等于环境压力和水柱压力之差
解：
１－4解:
解：
解:由于压缩过程就就是定压得,所以有
解:改过程系统对外作得功为
解:由于空气压力正比于气球得直径,所以可设,式中c为常数,D为气球得直径，由题中给定得初始条件,可以得到:
该过程空气对外所作得功为
解:(1)气体所作得功为：
(２)摩擦力所消耗得功为:
所以减去摩擦力消耗得功后活塞所作得功为：
解:由于假设气球得初始体积为零,则气球在充气过程中,内外压力始终保持相等,恒等于大气压力0、09MPa，所以气体对外所作得功为:
１-11解:确定为了将气球充到２m3得体积,贮气罐内原有压力至少应为(此时贮气罐得压力等于气球中得压力，同时等于外界大气压)
前两种情况能使气球充到２m
情况三：
所以气球只能被充到得大小，故气体对外作得功为:
第二章
思考题
绝热刚性容器,中间用隔板分为两部分，左边盛有空气,右边为真空,抽掉隔板，空气将充满整个容器。问：⑴空气得热力学能如何变化?⑵空气就就是否作出了功?⑶能否在坐标图上表示此过程？为什么？
答:（1)空气向真空得绝热自由膨胀过程得热力学能不变。
（2)空气对外不做功。
(3)不能在坐标图上表示此过程,因为不就就是准静态过程。
2、下列说法就就是否正确？
⑴气体膨胀时一定对外作功。
错，比如气体向真空中得绝热自由膨胀,对外不作功。
⑵气体被压缩时一定消耗外功。
对,因为根据热力学第二定律，气体就就是不可能自压缩得，要想压缩体积，必须借助于外功。
⑶气体膨胀时必须对其加热。
错,比如气体向真空中得绝热自由膨胀,不用对其加热。
⑷气体边膨胀边放热就就是可能得。
对,比如多变过程,当n大于k时，可以实现边膨胀边放热。
⑸气体边被压缩边吸入热量就就是不可能得。
错,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边压缩边吸热。
⑹对工质加热，其温度反而降低,这种情况不可能。
错,比如多变过程，当n大于1,小于k时，可实现对工质加热，其温度反而降低。
“任何没有体积变化得过程就一定不对外作功”得说法就就是否正确?
答:不正确,因为外功得含义很广，比如电磁功、表面张力功等等，如果只考虑体积功得话,那么没有体积变化得过程就一定不对外作功。
图2-6思考题4附图试比较图２－6所示得过程1-2与过程1－a－2中下列各量得大小：⑴W１2与W１a2;（2)?U1２与?U１ａ２;(３)Q12
图2-6思考题4附图
答：(１)W1ａ２大