工程熱力學習題課第一章基本概念例1判斷題判斷下列過程那些是A可逆的;B不可逆的;C可以是可逆的,并扼要說明不可逆的原因(1)對剛性容器內的水加熱,使其在恒溫下蒸發。(2)對剛性容器內的水做功,使其在恒溫下蒸發(3)對剛性容器中的空氣緩慢加熱,使其從50℃升溫到100℃。解答:(1)可以是可逆過程,也可以是不可逆過程,取決于熱源溫度與水溫度是否相等,若兩者不等,則存在外部的傳熱不可逆因素,便是不可逆過程2)對剛性容器的水做功,只能是攪拌功,伴有摩擦擾動,因而有內不可逆因素,是不可逆過程3)可以是可逆的,也可以是不可逆的,取決于熱源溫度與空氣溫度是否隨時相等或隨時保持無限小的溫差。例2填空題(1)能源按其有無加工、轉換可分為一次能源和_二次能源(2)絕熱系是與外界無熱量交換的熱力系。(3)孤立系是指系統與外界既無能量交換也無質量交換的熱力系。(4)熱力系在不受外界影響的條件下,系統的狀態能夠始終保持不變這種狀態稱為平衡狀態(平衡狀態還是穩定狀態)(5)實現可逆過程的條件是:過程是準靜態過程;過程中不存在好散效(6)測得容器的表壓力為75KPa,大氣壓力為0098MPa,則容器內的絕對壓力為173kPa。(7)已知當地大氣壓為01MPa,一壓力容器中被測工質的壓力為50kPa此時,該工質的測量應選用_真空計(填真空計或壓力表)測壓計。例3.閉口系與外界無物質交換,系統內質量保持恒定,那么系統內質量保持恒定的熱力系一定是閉口系統嗎?不一定,穩定流動系統內質量也保持恒定。例4有人認為開口系統內系統與外界有物質交換,而物質又與能量不可分割,所以開口系統不可能是絕熱系。對不對,為什么?不對,絕熱系的絕熱是指熱能單獨通過系統邊界進行傳遞(傳熱量),隨物質進出的熱能(準確地說是熱力學能)不在其中。例5.經歷一個不可逆過程后,系統能否恢復原來狀態?包括系統和外界的整個系統能否恢復原來狀態?經歷一個不可逆過程后,系統可以恢復原來狀態,它將導致外界發生變化。包括系統和外界的整個大系統不能恢復原來狀態。可逆過程:如果系統完成某一熱力過程后,再沿原來路徑邈向進行時,能使系統和外界都返回原來狀態而不留下任何變化例6.工質及氣缸、活塞組成的系統經循環后,系統輸出功中是否要減去活塞排斥大氣功才是有用功?不需要減去循環過程不需要考慮,注意循環。例7選擇題(1)(c)過程是可逆過程A.可以從終態回復到初態的B.沒有摩擦的C.沒有摩擦的準平衡的D.沒有溫差的(2)下列系統中與外界不發生能量交換的系統是(B)A絕熱系統B孤立系統C閉口系統例8判斷題(1)如果容器中氣體壓力保持不變,那么壓力表的讀數一定也保持不變(2)壓力表讀值發生變化,說明工質的熱力狀態也發生了變化。(×)(3)可逆過程一定是準靜態過程而準靜態過程不一定是可逆過程。(√)(4)由于準靜態過程都是微小偏離平衡態的過程,故從本質上說屬于可逆過程(×)(5)氣體膨脹時一定對外作功;第二章氣體的熱力性質例1氣體的摩爾體積vm是否因氣體的種類而異?是否因所處狀態不同而異?任何氣體在任意狀態下摩爾體積是否都是0022414m3/mol?氣體的摩爾體積Vm不因氣體的種類而異。所處狀態發生變化,氣體的摩爾體積也隨之發生變化。任何